JP7567218B2 - Water treatment device and water treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、水処理装置及び水処理方法に関する。 The present invention relates to a water treatment device and a water treatment method.
ろ過膜を用いた膜ろ過処理は、被処理水中の無機物(濁質物質、コロイダル成分)や有機物を分離除去するための手段として、純水製造分野や排水回収分野で行なわれている。ろ過膜としては、精密ろ過膜(MF膜)や限界ろ過膜(UF膜)が使用されている。MF膜としては孔径が1μm前後のものが一般に使用され、UF膜としては孔径が0.005~0.5μmのものが一般に使用されている。これらのろ過膜を用いた膜ろ過処理では、被処理水に無機物や有機物が大量に含まれていると、ろ過膜が目詰まりが起こりやすくなる。このため、被処理水を膜ろ過処理する前に、被処理水に凝集剤を添加して、被処理水に含まれている無機物や有機物を凝集させて粗大な粒子(凝集フロック)とした後、膜ろ過処理により分離除去することが行なわれている。 Membrane filtration using filtration membranes is used in the fields of pure water production and wastewater recovery as a means of separating and removing inorganic matter (turbid matter, colloidal components) and organic matter in the water being treated. Microfiltration membranes (MF membranes) and ultrafiltration membranes (UF membranes) are used as filtration membranes. MF membranes with a pore size of about 1 μm are generally used, and UF membranes with a pore size of 0.005 to 0.5 μm are generally used. In membrane filtration using these filtration membranes, if the water being treated contains a large amount of inorganic or organic matter, the filtration membrane is likely to become clogged. For this reason, before the water being treated is subjected to membrane filtration, a coagulant is added to the water being treated to coagulate the inorganic and organic matter contained in the water to form coarse particles (coagulated flocs), which are then separated and removed by membrane filtration.
特許文献1には、粗大な凝集フロックを生成させることができる水処理装置として、凝集剤と被処理水とを混合する混合処理手段と、旋回流が発生するように被処理水を導入する凝集処理手段と、被処理水を固液分離処理する固液分離処理手段と、を有し、混合処理手段と凝集処理手段を、被処理水を大気に開放されない状態(密閉型)とした水処理装置が記載されている。この特許文献1に記載されている水処理装置では、固液分離処理手段は、沈殿処理、加圧浮上処理、濾過処理や、膜分離処理等、濁質等のフロックを除去する固液分離処理を行なえるものとされている。 Patent Document 1 describes a water treatment device capable of generating coarse flocculated flocs, which includes a mixing means for mixing a flocculant with the water to be treated, a flocculation means for introducing the water to be treated so that a swirling flow is generated, and a solid-liquid separation means for separating the water to be treated from solid-liquid, and in which the mixing means and the flocculation means are in a state in which the water to be treated is not released to the atmosphere (sealed type). In the water treatment device described in Patent Document 1, the solid-liquid separation means is capable of performing solid-liquid separation processes such as precipitation, pressurized flotation, filtration, and membrane separation to remove flocs such as turbidity.
特許文献1に記載されている水処理装置は、混合処理手段と、凝集処理手段と、固液分離処理手段とが直列で接続されている。このため、例えば、固液分離処理手段として膜ろ過処理装置を用いた場合には、ろ過膜の洗浄中は、水処理を行なうことができない。このため、多量の被処理水を連続的に安定して処理することが難しい。 In the water treatment device described in Patent Document 1, a mixing means, a flocculation means, and a solid-liquid separation means are connected in series. For this reason, for example, when a membrane filtration treatment device is used as the solid-liquid separation means, water treatment cannot be performed while the filtration membrane is being cleaned. For this reason, it is difficult to continuously and stably treat a large amount of water to be treated.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる水処理装置及び水処理方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a water treatment device and a water treatment method that can continuously and stably treat a large amount of water to be treated.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
[1]凝集フロックを含む凝集処理水を生成させる凝集処理ユニットと、
前記凝集処理ユニットの後段に設置され、前記凝集処理水が流入される膜ろ過処理ユニットと、
前記凝集処理ユニットと前記膜ろ過処理ユニットとを連結する連結流路と、
制御部と、を備え、
前記凝集処理ユニットには、被処理水の流路に対して並列に配置された複数の凝集処理装置と、前記複数の凝集処理装置によって凝集処理された前記凝集処理水を合流させて前記連結流路に送る合流流路と、が備えられ、
前記膜ろ過処理ユニットには、凝集処理水の流路に対して並列に配置され、かつ、前記凝集処理装置よりも多い数の複数の膜ろ過処理装置と、前記連結流路から送られた前記凝集処理水を分流させて前記複数の膜ろ過処理装置に供給可能とする分流流路と、が備えられ、
前記制御部は、前記複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つを、前記凝集処理水を通水させない休止状態とし、かつ、休止状態とする膜ろ過処理装置を切替可能とするように、前記分流流路における前記凝集処理水の流通を制御するものである、水処理装置。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
[1] a flocculation treatment unit for producing flocculated treated water containing flocs ;
a membrane filtration treatment unit provided downstream of the coagulation treatment unit and into which the coagulation-treated water flows ;
A connecting flow path connecting the flocculation treatment unit and the membrane filtration treatment unit;
A control unit,
The flocculation treatment unit includes a plurality of flocculation treatment devices arranged in parallel with respect to the flow path of the water to be treated, and a confluence flow path that merges the flocculated water that has been flocculated by the plurality of flocculation treatment devices and sends it to the connecting flow path.
The membrane filtration treatment unit is provided with a plurality of membrane filtration treatment devices arranged in parallel with the flow path of the coagulation treatment water and having a greater number of membrane filtration treatment devices than the coagulation treatment devices, and a diversion flow path that diverts the coagulation treatment water sent from the connection flow path and supplies it to the plurality of membrane filtration treatment devices.
The control unit controls the flow of the coagulated treated water in the diversion flow path so as to put at least one of the multiple membrane filtration treatment devices into a paused state in which the coagulated treated water is not passed through, and to make it possible to switch between the membrane filtration treatment devices to be put into a paused state.
[2]さらに、前記被処理水が滞留されている原水槽と、
前記原水槽と前記複数の凝集処理装置のそれぞれとを接続する分岐部を有する被処理水供給流路と、
前記被処理水供給流路の前記分岐部の上流側に配置されたポンプと、を備える被処理水供給装置を有し、
前記被処理水供給流路、前記複数の凝集処理装置、前記合流流路、前記連結流路及び前記分流流路のそれぞれが密閉されている、[1]に記載の水処理装置。
[3]さらに、前記膜ろ過処理装置のそれぞれには、ろ過膜洗浄剤添加装置が備えられている、[1]または[2]に記載の水処理装置。
[2] Further, a raw water tank in which the water to be treated is retained;
a treated water supply flow path having a branch portion connecting the raw water tank and each of the plurality of coagulation treatment devices;
a pump disposed upstream of the branch portion of the water supply flow path,
The water treatment device according to [1], wherein the treated water supply flow path, the plurality of coagulation treatment devices, the confluence flow path, the connection flow path, and the branch flow path are each sealed.
[3] The water treatment device according to [1] or [2], further comprising a filtration membrane cleaning agent adding device for each of the membrane filtration treatment devices.
[4][1]乃至[3]のいずれか1つに記載の水処理装置を用いた水処理方法であって、
前記凝集処理ユニットに備えられた前記複数の凝集処理装置のそれぞれにおいて、被処理水を凝集処理する凝集処理工程と、
前記複数の凝集処理装置によって凝集処理された凝集処理水を、前記合流流路で合流させて、前記連結流路に送る合流工程と、
前記連結流路から送られた前記凝集処理水を前記分流流路で分流させて、前記制御部により、前記複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つを、前記凝集処理水を通水させない休止状態とし、残りの膜ろ過処理装置を、凝集処理水を通水させた運転状態とする分流工程と、
前記運転状態の膜ろ過処理装置を用いて、前記凝集処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、を備える、水処理方法。
[4] A water treatment method using the water treatment device according to any one of [1] to [3],
A flocculation treatment step of flocculating the water to be treated in each of the plurality of flocculation treatment devices provided in the flocculation treatment unit;
A confluence process in which the flocculated water that has been flocculated by the multiple flocculation treatment devices is merged in the confluence flow path and sent to the connection flow path;
A diversion process in which the flocculated treated water sent from the connecting flow path is diverted in the diversion flow path, and at least one of the plurality of membrane filtration treatment devices is put into a dormant state in which the flocculated treated water is not passed through the control unit, and the remaining membrane filtration treatment devices are put into an operating state in which the flocculated treated water is passed through the control unit;
A membrane filtration treatment step of performing membrane filtration treatment on the coagulation treated water using the membrane filtration treatment device in operation.
[5]前記分流工程において、前記制御部により、休止状態とする膜ろ過処理装置を、膜ろ過処理装置の運転時間もしくは通水量または運転圧力に基づいて切替える、[4]に記載の水処理方法。
[6]さらに、休止状態された前記膜ろ過処理装置に、ろ過膜洗浄剤を添加してろ過膜を洗浄するろ過膜洗浄工程を含む、[4]または[5]に記載の水処理方法。
[7]前記分流工程において、前記制御部により、前記複数の膜ろ過処理装置のそれぞれに通水させる前記凝集処理水の通水量を、前記複数の膜ろ過処理装置の通水量の平均値に対する前記膜ろ過処理装置のそれぞれの通水量の割合が80%以上120%以下の範囲内となるように調整する、[4]乃至[6]のいずれか1つに記載の水処理方法。
[5] The water treatment method described in [4], in the diversion process, the control unit switches the membrane filtration treatment device to be put into a suspended state based on the operating time, water flow rate, or operating pressure of the membrane filtration treatment device.
[6] The water treatment method according to [4] or [5], further comprising a filtration membrane cleaning step of adding a filtration membrane cleaning agent to the membrane filtration treatment device in a suspended state to clean the filtration membrane.
[7] A water treatment method described in any one of [4] to [6], wherein in the diversion process, the control unit adjusts the flow rate of the coagulation treatment water passed through each of the multiple membrane filtration treatment devices so that the ratio of the flow rate of each of the membrane filtration treatment devices to the average flow rate of the multiple membrane filtration treatment devices is within the range of 80% or more and 120% or less.
本発明の水処理装置によれば、凝集処理ユニットには複数の凝集処理装置が備えられているので、多量の被処理水を処理することができる。また、複数の凝集処理装置で凝集処理された凝集処理水を、合流流路で合流させるので、凝集処理水を、一つの膜ろ過処理ユニットで膜ろ過処理することが可能となる。このため、装置のサイズの小型化や省エネルギー化を図ることができる。そして、膜ろ過処理ユニットには、凝集処理装置よりも多い数の複数の膜ろ過処理装置が備えられていて、制御部により、複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つは、凝集処理水を通水させない休止状態とし、かつ、休止状態とする膜ろ過処理装置を切替可能とされているので、膜ろ過処理ユニット全体での運転状態の膜ろ過処理装置の個数は一定とすることができ、膜ろ過処理量が安定する。以上のように、本発明の水処理装置によれば、多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる。 According to the water treatment device of the present invention, the coagulation treatment unit is provided with multiple coagulation treatment devices, so that a large amount of water to be treated can be treated. In addition, the coagulation-treated water that has been coagulated by multiple coagulation treatment devices is merged in a merging flow path, so that the coagulation-treated water can be membrane-filtered by one membrane filtration treatment unit. This makes it possible to reduce the size of the device and save energy. The membrane filtration treatment unit is provided with multiple membrane filtration treatment devices, the number of which is greater than the number of coagulation treatment devices, and the control unit can put at least one of the multiple membrane filtration treatment devices into a pause state in which the coagulation-treated water is not passed through, and can switch between the membrane filtration treatment devices that are in a pause state, so that the number of membrane filtration treatment devices in operation in the entire membrane filtration treatment unit can be kept constant, and the amount of membrane filtration treatment can be stabilized. As described above, according to the water treatment device of the present invention, a large amount of water to be treated can be continuously and stably treated.
また、本発明の水処理装置によれば、さらに、被処理水供給装置を有し、被処理水供給装置のポンプは被処理水供給流路の分岐部の上流側に配置され、被処理水供給流路、複数の凝集処理装置、合流流路、連結流路及び分流流路のそれぞれが密閉されている構成とすることによって、原水槽から分流流路までの流路が、大気で開放されている場合と比較して、ポンプの送水力が外部に放出されにくい。このため、ポンプの送水能力を効率よく発揮させることができるので、原水槽から膜ろ過処理装置まで被処理水を効率よく供給することが可能となる。よって、多量の被処理水を連続的に安定して処理することができると共に、省エネルギー化を図ることができる。 The water treatment device of the present invention further includes a treated water supply device, and the pump of the treated water supply device is arranged upstream of the branch of the treated water supply flow path, and the treated water supply flow path, the multiple coagulation treatment devices, the merging flow path, the connecting flow path, and the diversion flow path are each configured to be sealed, so that the water conveying force of the pump is less likely to be released to the outside compared to when the flow path from the raw water tank to the diversion flow path is open to the atmosphere. This allows the pump's water conveying capacity to be efficiently utilized, making it possible to efficiently supply treated water from the raw water tank to the membrane filtration treatment device. This allows a large amount of treated water to be continuously and stably treated, while also saving energy.
また、本発明の水処理装置によれば、さらに、膜ろ過処理装置のそれぞれが、ろ過膜洗浄剤添加装置を備える構成とすることによって、休止状態の膜ろ過処理装置のろ過膜を洗浄して、ろ過膜のろ過効率を回復することができる。これにより、より確実に凝集処理水を連続的に安定して処理することができる。 In addition, according to the water treatment device of the present invention, each membrane filtration treatment device is further configured to include a filtration membrane cleaning agent adding device, so that the filtration membrane of the membrane filtration treatment device in a dormant state can be cleaned and the filtration efficiency of the filtration membrane can be restored. This makes it possible to more reliably treat the coagulation treatment water continuously and stably.
本発明の水処理方法によれば、凝集処理工程において、複数の凝集処理装置を用いるので、多量の被処理水を処理することができる。また、合流工程において、各凝集処理装置で調製された凝集処理水を合流させるので、一つの膜ろ過処理ユニットで膜ろ過処理することが可能となる。このため、装置のサイズの小型化や省エネルギー化を図ることができる。また、分流工程では、凝集処理装置よりも多い数の複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つを、凝集処理水を通水させない休止状態とし、残りの膜ろ過処理装置を、凝集処理水を通水させた運転状態とするので、膜ろ過処理ユニット全体での膜ろ過処理量が安定する。以上のように、本発明の水処理方法によれば、多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる。 According to the water treatment method of the present invention, since multiple coagulation treatment devices are used in the coagulation treatment process, a large amount of water to be treated can be treated. In addition, since the coagulation-treated water prepared in each coagulation treatment device is combined in the confluence process, it is possible to perform membrane filtration treatment in one membrane filtration treatment unit. This makes it possible to reduce the size of the device and save energy. In addition, in the diversion process, at least one of the multiple membrane filtration treatment devices, which is greater in number than the coagulation treatment devices, is in a suspended state in which the coagulation-treated water is not passed through, and the remaining membrane filtration treatment devices are in an operating state in which the coagulation-treated water is passed through, so that the membrane filtration treatment amount in the entire membrane filtration treatment unit is stable. As described above, according to the water treatment method of the present invention, a large amount of water to be treated can be continuously and stably treated.
また、本発明の水処理方法によれば、分流工程において、制御部により、休止状態とする膜ろ過処理装置を、膜ろ過処理装置の運転時間もしくは通水量または運転圧力に基づいて切替えることによって、膜ろ過処理装置のろ過膜のろ過効率が大きく低下する前に、ろ過効率が高い膜ろ過処理装置に切り替えることができる。よって、より確実に多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる。 In addition, according to the water treatment method of the present invention, in the diversion process, the control unit switches the membrane filtration treatment device to be in a suspended state based on the operating time, water flow rate, or operating pressure of the membrane filtration treatment device, so that it is possible to switch to a membrane filtration treatment device with high filtration efficiency before the filtration efficiency of the filtration membrane of the membrane filtration treatment device significantly decreases. Therefore, it is possible to more reliably treat a large amount of water to be treated continuously and stably.
また、本発明の水処理方法によれば、さらに、休止状態された膜ろ過処理装置に、ろ過膜洗浄剤を添加してろ過膜を洗浄するろ過膜洗浄工程を含むことによって、ろ過効率が低下した膜ろ過処理装置を再生して、再利用することができる。よって、より確実に多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる。 In addition, the water treatment method of the present invention further includes a filtration membrane cleaning process in which a filtration membrane cleaning agent is added to a suspended membrane filtration treatment device to clean the filtration membrane, thereby allowing the membrane filtration treatment device with reduced filtration efficiency to be regenerated and reused. This makes it possible to more reliably treat a large amount of water to be treated continuously and stably.
また、本発明の水処理方法によれば、分流工程において、制御部により、複数の膜ろ過処理装置のそれぞれに通水させる凝集処理水の通水量を、複数の膜ろ過処理装置の通水量の平均値に対する膜ろ過処理装置のそれぞれの通水量の割合が80%以上120%以下の範囲内となるように調整することによって、複数の膜ろ過処理装置のそれぞれの膜ろ過処理量を一定にできるので、膜ろ過処理装置のろ過効率が安定する。よって、より確実に多量の被処理水を安定して処理することができる。 In addition, according to the water treatment method of the present invention, in the diversion process, the control unit adjusts the flow rate of the coagulated treated water passed through each of the multiple membrane filtration treatment devices so that the ratio of the flow rate of each membrane filtration treatment device to the average flow rate of the multiple membrane filtration treatment devices is within a range of 80% to 120%, thereby making it possible to keep the membrane filtration processing rate of each of the multiple membrane filtration treatment devices constant, thereby stabilizing the filtration efficiency of the membrane filtration treatment device. This makes it possible to more reliably treat a large amount of water to be treated stably.
本発明の実施形態の水処理装置及び水処理方法について説明する。
図1は、本発明の実施形態である水処理装置を説明する模式図である。
図1に示すように、本実施形態の水処理装置1は、被処理水供給装置10と、凝集処理ユニット20と、膜ろ過処理ユニット40と、凝集処理ユニット20と膜ろ過処理ユニット40とを連結する連結流路60と、制御部70と、を有する。
A water treatment device and a water treatment method according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a water treatment device according to an embodiment of the present invention.
As shown in Figure 1, the water treatment device 1 of this embodiment has a treated
被処理水供給装置10は、被処理水W1を凝集処理ユニット20に供給するための装置である。被処理水供給装置10には、原水槽11と、被処理水供給流路12と、ポンプ14とが備えられている。原水槽11は、被処理水W1を一時的に滞留させる槽である。被処理水供給流路12には、原水槽11と、凝集処理ユニット20に備えられている3つの凝集処理装置21のそれぞれとを接続する分岐部13が備えられている。ポンプ14は、被処理水供給流路12の分岐部13の上流側に配置されている。このポンプ14によって、被処理水W1は凝集処理ユニット20に供給され、凝集処理ユニット20で生成した凝集処理水W2は膜ろ過処理ユニット40に供給される。
The treated
凝集処理ユニット20は、被処理水供給装置10の後段に設置されている。凝集処理ユニット20は、3つの凝集処理装置21、及び合流流路26を備える。3つの凝集処理装置21のそれぞれは、凝集剤添加装置30と接続されている。
The
3つの凝集処理装置21(第一凝集処理装置21a、第二凝集処理装置21b及び第三凝集処理装置21c)は、被処理水W1の流路に対して並列に配置されている。凝集処理装置21は、凝集処理、すなわち、被処理水W1に凝集剤を添加して、被処理水W1中の無機物(濁質物質、コロイダル成分)や有機物を凝集させることによって凝集フロックを含む凝集処理水W2を生成させる処理を行なう装置である。なお、凝集処理装置の個数は3つに限定されるものではない。凝集処理装置の個数は複数(2つ以上)であれば特に制限はないが、2つ以上5つ以下の範囲内にあることが好ましい。
The three flocculation treatment devices 21 (first
3つの凝集処理装置21はそれぞれ運転状態において、被処理水W1の通水量にばらつきが少ないことが好ましい。3つの凝集処理装置21が運転状態である場合、3つの凝集処理装置21の被処理水W1の通水量の割合はそれぞれ、例えば、3つの凝集処理装置21の通水量の平均値に対して80%以上120%以下の範囲内となるように調整されていてもよい。3つの凝集処理装置21の通水量が上記のように調整されていることによって、3つの凝集処理装置21のそれぞれで被処理水W1を均一に凝集処理することが可能となり、より確実に、被処理水W1を連続的に安定して凝集処理することができる。
It is preferable that the three
3つの凝集処理装置21は、例えば、被処理水導入部22、凝集剤添加部23、混合部24及び凝集処理水滞留部25を備える構成とされている。3つの凝集処理装置21の被処理水導入部22は、それぞれ被処理水供給流路12に接続されている。なお、凝集処理装置21の構成は、上記の構成に制限されるものではない。例えば、各凝集処理装置の被処理水導入部22は、それぞれ被処理水供給流路12に接続されていなくてもよい。すなわち、第一凝集処理装置21a、第二凝集処理装置21b及び第三凝集処理装置21cの各凝集処理装置には、それぞれ異なる被処理水が導入されるようにされていてもよい。また、凝集剤添加部23を2つ以上設けてもよい。
The three
被処理水導入部22は、被処理水供給流路12を介して供給された被処理水W1を導入するものである。凝集剤添加部23は、凝集剤添加装置30から供給された凝集剤を添加するものである。混合部24は、被処理水W1と凝集剤とを混合して凝集処理水W2を調製するものである。混合部24としては、例えば、ラインミキサ―を用いることができる。凝集処理水滞留部25は、凝集処理水W2を一時的に滞留させて、凝集処理水W2中の無機物や有機物を凝集させて、凝集フロックを生成させるものである。なお、混合部24および/または凝集処理水滞留部25にpH調整剤添加装置を設置して、凝集処理水W2のpHを凝集剤に適した値に調整できるようにしてもよい。
The treated
凝集剤添加装置30には、凝集剤が収容されている凝集剤タンク31と、凝集剤を第一凝集処理装置21a、第二凝集処理装置21b及び第三凝集処理装置21cのそれぞれに供給するポンプ32a、32b、32cが備えられている。凝集剤の種類は特に制限はなく、被処理水W1に含まれている無機物や有機物の種類及び含有量などの条件に合わせて、無機凝集剤や高分子凝集剤など水処理用の凝集剤として使用されている公知の凝集剤を利用することができる。無機凝集剤としては、例えば、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、水酸化アルミニウム又は酸化アルミニウムを塩酸又は硫酸で溶解したものなどのアルミニウム塩、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、硫酸第一鉄などを用いることができる。高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、尿素-ホルマリン樹脂などのノニオン製高分子凝集剤、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサンなどのカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ(2-アクリルアミド)-2-メチルプロパン硫黄塩などのアニオン性高分子凝集剤を用いることができる。これらの凝集剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの凝集剤と共に、次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を添加してもよい。
The
合流流路26は、3つの凝集処理装置21によって凝集処理された凝集処理水W2を合流させて、連結流路60に送るための流路である。合流流路26は、3つの凝集処理装置21の凝集処理水滞留部25に接続している。
The confluence flow
膜ろ過処理ユニット40は、凝集処理ユニット20の後段に設置されている。膜ろ過処理ユニット40は、4つの膜ろ過処理装置41と、分流流路44とが備えられている。4つの膜ろ過処理装置41のそれぞれには、ろ過膜洗浄剤添加装置50が備えられている。
The membrane
4つの膜ろ過処理装置41(第一膜ろ過処理装置41a、第二膜ろ過処理装置41b、第三膜ろ過処理装置41c及び第四膜ろ過処理装置41d)は、凝集処理水W2の流路に対して並列に配置されている。膜ろ過処理装置41は、ろ過膜(不図示)を用いて、凝集処理水W2を膜ろ過して、凝集処理水W2中の凝集フロックを分離除去して、膜ろ過処理水W3を生成させる処理を行なう装置である。膜ろ過処理装置41の個数は、凝集処理装置21よりも多い数とされている。膜ろ過処理装置41の個数は、凝集処理装置21の数をNとして、N+1以上、2×N以下の範囲内にあることが好ましい。
The four membrane filtration treatment devices 41 (first membrane
4つの膜ろ過処理装置41はそれぞれ運転状態において、凝集処理水W2の通水量にばらつきが少ないことが好ましい。4つの膜ろ過処理装置41が運転状態である場合、4つの膜ろ過処理装置41の凝集処理水W2の通水量の割合はそれぞれ、例えば、膜ろ過処理装置41の通水量の平均値に対して80%以上120%以下の範囲内となるように調整されていてもよい。4つの膜ろ過処理装置41の通水量が上記のように調整されていることにより、4つの膜ろ過処理装置41のそれぞれで凝集処理水W2を均一に膜ろ過処理することが可能となり、より確実に、凝集処理水W2を連続的に安定して膜ろ過処理することができる。
It is preferable that the four membrane
4つの膜ろ過処理装置41はそれぞれ、例えば、凝集処理水導入部42、及びろ過膜(不図示)を備える構成とされている。各膜ろ過処理装置41の凝集処理水導入部42は、凝集処理水を導入するものである。膜ろ過処理装置41のろ過膜としては、精密ろ過膜(MF膜)、限界ろ過膜(UF膜)を用いることができる。
Each of the four membrane
ろ過膜洗浄剤添加装置50は、膜ろ過処理装置41が休止状態(処理すべき凝集処理水が通水されない状態)とされたときに、膜ろ過処理装置41にろ過膜洗浄剤を添加して、ろ過膜を洗浄するための装置である。休止状態の膜ろ過処理装置41を洗浄することによって運転状態(処理すべき凝集処理水が通水される状態)とされたときのろ過効率を向上させることができる。ろ過膜洗浄剤添加装置50には、第一添加装置51aと第二添加装置51bの2つの添加装置が備えられている。第一添加装置51aには、第一洗浄剤が収容されている第一洗浄剤タンク52aと、第一洗浄剤を膜ろ過処理装置に供給するポンプ53aが備えられている。第一添加装置51aには、第一洗浄剤とは異なる第二洗浄剤が収容されている第二洗浄剤タンク52bと、第二洗浄剤を膜ろ過処理装置に供給するポンプ53bが備えられている。ろ過膜洗浄剤の種類は特に制限はなく、ろ過膜で分離除去される凝集フロックの組成及びろ過膜の凝集フロックの付着量などの条件に合わせて、酸性薬剤やアルカリ性薬剤などろ過膜の洗浄剤として使用されている公知の洗浄剤を利用することができる。ろ過膜洗浄剤としては、例えば、pHが2以下の酸溶液、pH12以上のアルカリ性溶液、次亜塩素酸ナトリウムを10mg/Lの濃度で含む溶液を用いることができる。なお、添加装置の個数は2つに限定されるものではない。添加装置の個数は1つ以上であれば特に制限はない。
The filtration membrane cleaning
分流流路44は、連結流路60から送られた凝集処理水W2を分流させて膜ろ過処理装置41に供給可能とする。すなわち、第一膜ろ過処理装置41aは第一分流流路44aを介して連結流路60に接続されている。同様に、第二膜ろ過処理装置41bは第二分流流路44bを介して、第三膜ろ過処理装置41cは第三分流流路44cを介して、第四膜ろ過処理装置41dは第四分流流路44dを介して連結流路60に接続されている。
The
制御部70は、膜ろ過処理装置41の少なくとも1つを、凝集処理水W2を通水させない休止状態とし、かつ、休止状態とする膜ろ過処理装置41を切替可能とするように、分流流路44における凝集処理水W2の流通を制御するものである。制御部70としては、例えば、開閉弁を用いることができる。
The
制御部70は、分流流路44のそれぞれに、膜ろ過処理装置41の上流側の位置に備えられている。すなわち、第一制御部70aは第一分流流路44aの第一膜ろ過処理装置41aの上流側の位置に備えられている。同様に、第二制御部70bは第二分流流路44bの第二膜ろ過処理装置41bの上流側の位置に、第三制御部70cは第三分流流路44cの第三膜ろ過処理装置41cの上流側の位置に、第四制御部70dは第四分流流路44dの第四膜ろ過処理装置41dの上流側の位置に備えられている。
The
本実施形態の水処理装置1では、第四制御部70dにより、第四分流流路44dにおける凝集処理水W2の流通が閉じられることにより、第四膜ろ過処理装置41dが休止状態とされている。一方、第一制御部70aにより、第一分流流路44aにおける凝集処理水W2の流通が解放されることにより、第一膜ろ過処理装置41aは運転状態とされている。同様に、第二制御部70b及び第三制御部70cにより、第二分流流路44b及び第三分流流路44cにおける凝集処理水W2の流通が解放されることにより、第二膜ろ過処理装置41b及び第三膜ろ過処理装置41cは運転状態とされている。
In the water treatment device 1 of this embodiment, the
制御部70によって、運転状態の膜ろ過処理装置41を休止状態に切替えるときは、休止状態の膜ろ過処理装置41を運転状態として、膜ろ過処理ユニット40全体における運転状態の膜ろ過処理装置41の個数を一定とする。例えば、運転状態の第一分流流路44a、第二分流流路44b及び第三分流流路44cのいずれかを休止状態とする際には、休止状態の第四膜ろ過処理装置41dを運転状態とする。膜ろ過処理ユニット40全体における運転状態の膜ろ過処理装置41の個数を一定とすることによって、膜ろ過処理ユニット40全体の被処理水W1を通水量の変動を小さくすることができる。これにより、より確実に、凝集処理水W2を連続的に安定して膜ろ過処理することができる。
When the
制御部70は、例えば、休止状態とする膜ろ過処理装置41を、膜ろ過処理装置41の運転時間もしくは通水量または運転圧力に基づいて切替えるようにしてもよい。すなわち、膜ろ過処理装置41の運転時間が、所定の時間を経過したときに、運転状態の膜ろ過処理装置41を休止状態に切替える。もしくは、膜ろ過処理装置41の通水量が所定の数値よりも低下したときに、通水量が低下した膜ろ過処理装置41を休止状態に切替える。または、膜ろ過処理装置41の運転圧力が所定の数値よりも上昇したときに、運転圧力が上昇した膜ろ過処理装置を休止状態に切替える。
The
本実施形態の水処理装置1では、被処理水供給流路12、合流流路26、連結流路60及び分流流路44は、例えば配管とされている。また、被処理水供給流路12、凝集処理装置21、合流流路26、連結流路60及び分流流路44の各流路は、それぞれが密閉されている構成とされている。なお、各流路の一部は、大気で開放されていてもよい。
In the water treatment device 1 of this embodiment, the treated water
また、凝集処理ユニット20の3つの凝集処理装置21と膜ろ過処理ユニット40の4つの膜ろ過処理装置41とは、例えば、それぞれの運転状態で通水量が同等である構成としてもよい。この場合、運転状態の凝集処理装置21と膜ろ過処理装置41の個数を同じとすることによって、被処理水W1を連続的に安定して処理することができる。このため、水処理装置1の構成が簡略化でき、装置のサイズの小型化できる。例えば、運転状態の凝集処理装置21の被処理水W1の通水量と運転状態の膜ろ過処理装置41の凝集処理水W2の通水量の平均に対する凝集処理装置21及び膜ろ過処理装置41のそれぞれの通水量の割合が80%以上120%以下の範囲内となるように調整する。
In addition, the three
次に、図1に示す水処理装置を用いた本実施形態の水処理方法について説明する。
図2は、本発明の実施形態である水処理方法を説明するフロー図である。
図2に示すように、本実施形態の水処理方法は、被処理水供給S01と、凝集処理工程S02と、合流工程S03と、分流工程S04と、膜ろ過処理工程S05と、を備える。
Next, a water treatment method according to this embodiment using the water treatment apparatus shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 2 is a flow diagram illustrating a water treatment method according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the water treatment method of this embodiment includes a to-be-treated water supply step S01, a coagulation treatment step S02, a confluence step S03, a division step S04, and a membrane filtration treatment step S05.
被処理水供給S01では、被処理水供給装置10に備えられた原水槽11に滞留されている被処理水W1を、ポンプ14によって、被処理水供給流路12を介して、凝集処理ユニット20の3つの凝集処理装置21のそれぞれの被処理水導入部22に供給する。
In the treated water supply S01, the treated water W1 stored in the
凝集処理工程S02では、凝集処理ユニット20に備えられた3つの凝集処理装置21(第一凝集処理装置21a、第二凝集処理装置21b、第三凝集処理装置21c)のそれぞれを用いて、凝集処理を行なう。すなわち、凝集処理装置21の被処理水導入部22から導入された被処理水W1と、凝集剤添加部23から添加された凝集剤とを、混合部24で混合して凝集処理水W2を調製し、凝集処理水W2を凝集処理水滞留部25に滞留させる。そして、凝集処理水滞留部25に凝集処理水W2中の無機物や有機物を凝集させて、粗大な凝集フロックを生成させる。
In the flocculation treatment step S02, flocculation treatment is performed using each of the three flocculation treatment devices 21 (first
合流工程S03では、3つの凝集処理装置21によって凝集処理された凝集処理水W2を、合流流路26で合流させる。そして合流させた凝集処理水W2を、連結流路60に送る。
In the confluence process S03, the flocculated treated water W2 that has been flocculated by the three
分流工程S04では、連結流路60から送られた凝集処理水W2を、膜ろ過処理ユニット40に備えられた分流流路44で分流させて、制御部70により、4つの膜ろ過処理装置41の1つ(第四膜ろ過処理装置41d)を、凝集処理水W2を通水させない休止状態とする。一方、残りの膜ろ過処理装置41(第一膜ろ過処理装置41a、第二膜ろ過処理装置41b及び第三膜ろ過処理装置41c)は、凝集処理水を通水させた運転状態とする。
In the diversion step S04, the coagulated treated water W2 sent from the connecting
膜ろ過処理工程S05では、運転状態の膜ろ過処理装置(第一膜ろ過処理装置41a、第二膜ろ過処理装置41b及び第三膜ろ過処理装置41c)を用いて、凝集処理水W2を膜ろ過処理する。すなわち、凝集処理水W2中の凝集フロックをろ過膜で分離除去する。
In the membrane filtration process S05, the flocculated treated water W2 is subjected to membrane filtration treatment using the membrane filtration treatment devices (first membrane
休止状態とされた第四膜ろ過処理装置41dには、ろ過膜洗浄剤添加装置50を用いてろ過膜洗浄剤が添加されていて、ろ過膜が洗浄される(ろ過膜洗浄工程)。これによって、凝集フロックの付着による目詰まりによって低下したろ過効率が改善される。各膜ろ過処理装置のろ過効率を高いレベルで維持するために、第二分流工程S05では、凝集処理水W2を送水しないで休止させる膜ろ過処理装置を、例えば、膜ろ過処理装置の運転時間もしくは運転水量または運転圧力に基づいて切替えるようにしてもよい。
The fourth membrane
また、運転中の膜ろ過処理装置41は、膜ろ過処理を安定に行なうために、通水量のばらつきを少なくしてもよい。例えば、制御部70により、運転状態の膜ろ過処理装置41のそれぞれに通水させる凝集処理水W2の通水量を、膜ろ過処理装置41の通水量の平均値に対する膜ろ過処理装置41のそれぞれの通水量の割合が80%以上120%以下の範囲内となるように調整する。
In addition, the membrane
以上説明したように、本実施形態の水処理装置1によれば、凝集処理ユニット20には3つの凝集処理装置21(第一凝集処理装置21a、第二凝集処理装置21b、第三凝集処理装置21c)が備えられているので、多量の被処理水W1を処理することができる。また、3つの凝集処理装置21で凝集処理された凝集処理水W2を、合流流路26で合流させるので、凝集処理水W2を、一つの膜ろ過処理ユニット40で膜ろ過処理することが可能となる。このため、装置のサイズの小型化や省エネルギー化を図ることができる。そして、膜ろ過処理ユニット40には、凝集処理装置よりも多い4つの膜ろ過処理装置41(第一膜ろ過処理装置41a、第二膜ろ過処理装置41b、第三膜ろ過処理装置41c、第四膜ろ過処理装置41d)が備えられていて、制御部70により、4つの膜ろ過処理装置41の1つ(第四膜ろ過処理装置41d)は、凝集処理水W2を通水させない休止状態とし、かつ、休止状態とする膜ろ過処理装置を切替可能とされているので、膜ろ過処理ユニット40全体での運転状態の膜ろ過処理装置41の個数は一定とすることができ、膜ろ過処理量が安定する。以上のように、本実施形態の水処理装置によれば、多量の被処理水を連続的に安定して処理することができる。
As described above, according to the water treatment device 1 of this embodiment, the
また、本実施形態の水処理装置1によれば、さらに被処理水供給装置10を有し、被処理水供給装置10のポンプ14が被処理水供給流路12の分岐部13の上流側に配置されていて、被処理水供給流路12、凝集処理装置21、合流流路26、連結流路60及び分流流路44のそれぞれが密閉されているので、原水槽11から分流流路44までの流路が、大気で開放されている場合と比較して、ポンプ14の送水力が外部に放出されにくい。このため、ポンプ14の送水能力を効率よく発揮させることができるので、原水槽11から膜ろ過処理装置41まで被処理水W1を効率よく供給することが可能となる。よって、多量の被処理水W1を連続的に安定して処理することができると共に、省エネルギー化を図ることができる。
In addition, according to the water treatment device 1 of this embodiment, it further has a treated
また、本実施形態の水処理装置1によれば、さらに、膜ろ過処理装置41のそれぞれが、ろ過膜洗浄剤添加装置50を備える構成とされているので、休止状態の膜ろ過処理装置41のろ過膜を洗浄して、ろ過膜のろ過効率を回復することができる。これにより、より確実に凝集処理水W2を連続的に安定して処理することができる。
Furthermore, according to the water treatment device 1 of this embodiment, each of the membrane
本実施形態の水処理方法によれば、凝集処理工程S02において、複数の凝集処理装置21を用いるので、多量の被処理水W1を処理することができる。また、合流工程S03において、各凝集処理装置21で調製された凝集処理水W2を合流させるので、一つの膜ろ過処理ユニット40で膜ろ過処理することが可能となる。このため、装置のサイズの小型化や省エネルギー化を図ることができる。また、分流工程S03では、凝集処理装置21よりも多い4つの膜ろ過処理装置41の1つを、凝集処理水W2を通水させない休止状態とし、残りの膜ろ過処理装置41を、凝集処理水W2を通水させた運転状態とするので、膜ろ過処理ユニット40全体での膜ろ過処理量が安定する。以上のように、本実施形態の水処理方法によれば、多量の被処理水W1を連続的に安定して処理することができる。
According to the water treatment method of this embodiment, since multiple
また、本実施形態の水処理方法によれば、分流工程S04において、制御部70により、休止状態とする膜ろ過処理装置41を、膜ろ過処理装置41の運転時間もしくは通水量または運転圧力に基づいて切替えることによって、膜ろ過処理装置41のろ過膜のろ過効率が大きく低下する前に、ろ過効率が高い膜ろ過処理装置に切り替えることができる。よって、より確実に多量の被処理水W1を連続的に安定して処理することができる。
In addition, according to the water treatment method of this embodiment, in the diversion step S04, the
また、本実施形態の水処理方法によれば、さらに、休止状態された膜ろ過処理装置に、ろ過膜洗浄剤を添加してろ過膜を洗浄するろ過膜洗浄工程を含むことによって、ろ過効率が低下した膜ろ過処理装置を再生して、再利用することができる。よって、より確実に多量の被処理水W1を連続的に安定して処理することができる。 In addition, according to the water treatment method of this embodiment, a filtration membrane cleaning process is further included in which a filtration membrane cleaning agent is added to the suspended membrane filtration treatment device to clean the filtration membrane, so that the membrane filtration treatment device with reduced filtration efficiency can be regenerated and reused. Therefore, a large amount of the water to be treated W1 can be treated continuously and stably more reliably.
また、本実施形態の水処理方法によれば、分流工程において、制御部70により、運転状態の3つ膜ろ過処理装置41(第一膜ろ過処理装置41a、第二膜ろ過処理装置41b、第三膜ろ過処理装置41c)のそれぞれに通水させる凝集処理水W2の通水量を、3つの膜ろ過処理装置41の通水量の平均値に対する膜ろ過処理装置のそれぞれの通水量の割合が80%以上120%以下の範囲内となるように調整することによって、3つの膜ろ過処理装置41のそれぞれの膜ろ過処理量を一定にできるので、膜ろ過処理装置41のろ過効率が安定する。よって、より確実に多量の被処理水W1を安定して処理することができる。
In addition, according to the water treatment method of this embodiment, in the diversion process, the
[実施例1]
凝集処理ユニットには、2つの凝集処理装置(第一凝集処理装置、第二凝集処理装置)が備えられ、膜ろ過処理ユニットには、3つの膜ろ過処理装置(第一膜ろ過処理装置、第二膜ろ過処理装置、第三膜ろ過処理装置)が備えられていること以外は、図1に示す水処理装置と同じ構成の水処理装置を用意して、被処理水を30日間処理した。
[Example 1]
A water treatment device having the same configuration as the water treatment device shown in Figure 1 was prepared, except that the coagulation treatment unit was equipped with two coagulation treatment devices (a first coagulation treatment device and a second coagulation treatment device) and the membrane filtration treatment unit was equipped with three membrane filtration treatment devices (a first membrane filtration treatment device, a second membrane filtration treatment device, and a third membrane filtration treatment device).The water to be treated was treated for 30 days using a water treatment device having the same configuration as the water treatment device shown in Figure 1.
凝集処理ユニットの各凝集処理装置はそれぞれ、凝集剤添加部では、凝集剤としては、塩化第二鉄(濃度:38%)を用いた。凝集剤の添加量は100mg/Lとした。混合部では、スタティックミキサー(株式会社ノリタケカンパニーリミテド)を用いて、被処理水と凝集剤とを混合した。得られた凝集処理水は、滞留部で5分間滞留させた後、膜ろ過処理ユニットに供給した。 In each flocculation treatment device of the flocculation treatment unit, ferric chloride (concentration: 38%) was used as the flocculating agent in the flocculating agent addition section. The amount of flocculating agent added was 100 mg/L. In the mixing section, the treated water and the flocculating agent were mixed using a static mixer (Noritake Co., Ltd.). The obtained flocculated treated water was retained in the retention section for 5 minutes and then supplied to the membrane filtration treatment unit.
膜ろ過処理ユニットの膜ろ過処理装置はそれぞれ、ろ過膜としてポリフッ化ビニルデン製のUF膜を用いた。膜ろ過処理ユニットに凝集処理水を2m3/hの流量で供給し、前半15日間は、第一膜ろ過処理装置と第二膜ろ過処理装置を運転状態とし、第三膜ろ過処理装置を休止状態として凝集処理水の膜ろ過処理を行なった。後半15日は、第二膜ろ過処理装置と第三膜ろ過処理装置を運転状態とし、第一膜ろ過処理装置を休止状態とした状態で凝集処理水の膜ろ過処理を行なった。 The membrane filtration treatment device of the membrane filtration treatment unit used a UF membrane made of polyvinylidene fluoride as a filtration membrane. The membrane filtration treatment unit was supplied with coagulated water at a flow rate of 2 m3 /h, and the first and second membrane filtration treatment devices were operated and the third membrane filtration treatment device was stopped during the first 15 days, and membrane filtration treatment of the coagulated water was performed. During the last 15 days, the second and third membrane filtration treatment devices were operated and the first membrane filtration treatment device was stopped, and membrane filtration treatment of the coagulated water was performed.
水処理を30日間行なった後、水処理を停止した。次いで、各膜ろ過処理装置の性能(通水性)を評価するために、純水を用いてろ過したときの差圧(膜間差圧、入口圧力と透過水出口圧力との差)を測定した。その結果を、下記の表1に示す。 After 30 days of water treatment, the water treatment was stopped. Next, to evaluate the performance (water permeability) of each membrane filtration treatment device, the differential pressure (transmembrane pressure difference, the difference between the inlet pressure and the permeate outlet pressure) was measured when pure water was filtered. The results are shown in Table 1 below.
[実施例2]
休止状態の膜ろ過処理装置を、第三膜ろ過処理装置、第一膜ろ過処理装置、第二膜ろ過処理装置、第三膜ろ過処理装置の順に7日毎に切替えたこと、休止状態の膜ろ過処理装置に対してろ過膜の洗浄を行なったこと以外は、実施例1と同様にして、水処理を行なった。ろ過膜の洗浄は、1.5日間薬剤洗浄を行なった後、水洗することによって行なった。薬剤洗浄は、前半は、シュウ酸による酸洗浄、後半は次亜塩素酸ナトリウムを含むアルカリ性溶液によりアルカリ洗浄を実施した。水処理を30日間行なった後、水処理を停止し、実施例1と同様に、各膜ろ過処理装置の性能(通水性)を評価した。その結果を、下記の表1に示す。
[Example 2]
Water treatment was performed in the same manner as in Example 1, except that the suspended membrane filtration treatment device was switched to the third membrane filtration treatment device, the first membrane filtration treatment device, the second membrane filtration treatment device, and the third membrane filtration treatment device in this order every 7 days, and the filtration membrane was washed for the suspended membrane filtration treatment device. The filtration membrane was washed by washing with water after performing chemical washing for 1.5 days. The chemical washing was performed by acid washing with oxalic acid in the first half, and alkaline washing with an alkaline solution containing sodium hypochlorite in the second half. After performing water treatment for 30 days, the water treatment was stopped, and the performance (water permeability) of each membrane filtration treatment device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
[実施例3]
運転状態の膜ろ過処理装置の差圧が上昇して50kPaを超えた時点で、差圧が上昇した膜ろ過処理装置を休止状態に切替え、休止状態の膜ろ過処理装置を運転状態に切替えたこと、休止状態の膜ろ過処理装置は、上記実施例2と同様にして、ろ過膜の薬剤洗浄を行なったこと以外は、実施例1と同様にして水処理を行なった。なお、ろ過膜の薬剤洗浄中に、運転中の膜ろ過処理装置の差圧が50kPaを超えた場合には、ろ過膜の薬剤洗浄が終了するまで、差圧が50kPaを超えた状態のまま運転を継続した。水処理を30日間行なった後、水処理を停止し、実施例1と同様に、各膜ろ過処理装置の性能(通水性)を評価した。その結果を、下記の表1に示す。
[Example 3]
When the differential pressure of the membrane filtration treatment device in operation rose to exceed 50 kPa, the membrane filtration treatment device with the increased differential pressure was switched to a suspended state, and the suspended membrane filtration treatment device was switched to an operating state, and the suspended membrane filtration treatment device was chemically cleaned of the filtration membrane in the same manner as in Example 2 above. Water treatment was performed in the same manner as in Example 1. In addition, when the differential pressure of the membrane filtration treatment device in operation exceeded 50 kPa during the chemical cleaning of the filtration membrane, the operation was continued with the differential pressure exceeding 50 kPa until the chemical cleaning of the filtration membrane was completed. After performing water treatment for 30 days, the water treatment was stopped, and the performance (water permeability) of each membrane filtration treatment device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
[実施例4]
運転状態の膜ろ過処理装置の凝集処理水の通水量を、制御部(開閉弁)の開度を調整することによって、それぞれ0.8~1.2m3/hに調整したこと以外は、実施例3と同様にして、水処理を行なった。なお、実施例1~3は実施例4のように膜ろ過処理装置の凝集処理水の導入量を調整することはしなかった。水処理を30日間行なった後、水処理を停止し、実施例1と同様に、各膜ろ過処理装置の性能(通水性)を評価した。その結果を、下記の表1に示す。
[Example 4]
Water treatment was carried out in the same manner as in Example 3, except that the flow rate of the coagulation-treated water through the membrane filtration treatment device in operation was adjusted to 0.8 to 1.2 m 3 /h by adjusting the opening of the control unit (on-off valve). Note that in Examples 1 to 3, the amount of coagulation-treated water introduced into the membrane filtration treatment device was not adjusted as in Example 4. After performing water treatment for 30 days, the water treatment was stopped, and the performance (water permeability) of each membrane filtration treatment device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
[比較例1]
第一凝集処理装置と第一膜ろ過処理装置とを直接接続し、第二凝集処理装置と第二膜ろ過処理装置とを直接接続した構成の水処理装置を用意した。この水処理装置を、30日間、連続的に運転したこと以外は、実施例1と同様にして、水処理を行なった。水処理を30日間行なった後、水処理を停止し、実施例1と同様に、各膜ろ過処理装置の性能(通水性)を評価した。その結果を、下記の表1に示す。
[Comparative Example 1]
A water treatment device was prepared in which the first flocculation treatment device and the first membrane filtration treatment device were directly connected, and the second flocculation treatment device and the second membrane filtration treatment device were directly connected. Water treatment was performed in the same manner as in Example 1, except that this water treatment device was operated continuously for 30 days. After the water treatment was performed for 30 days, the water treatment was stopped, and the performance (water permeability) of each membrane filtration treatment device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.
純水でろ過したときの差圧が大きくなるのは、ろ過膜に凝集フロックが付着して目詰まりが起きているためである。比較例1では、膜ろ過処理装置を切替えずに、第一膜ろ過処理装置及び第二膜ろ過処理装置を連続的に運転状態としたため、ろ過膜への凝集フロックの付着量が多くなり、純水でろ過したときの差圧が高くなった。これに対して、実施例1では、第一膜ろ過処理装置と第三膜ろ過処理装置を切替えて運転したため、比較例1と比較して、ろ過膜への凝集フロックの付着量が少なくなり、第一膜ろ過処理装置と第三膜ろ過処理装置は純水でろ過したときの差圧が低くなった。さらに、実施例2~3では、膜ろ過処理装置を切替えるサイクルを短くし、休止状態の膜ろ過処理装置ではろ過膜を洗浄しているため、ろ過膜への凝集フロックの付着量がより少なくなり純水でろ過したときの差圧がさらに低くなった。またさらに、実施例4では、運転状態の膜ろ過処理装置の凝集処理水の通水量をそれぞれ0.8~1.2m3/hに調整したため、ろ過膜への凝集フロックの付着量がさらに少なくなり、純水でろ過したときの差圧がさらに低くなった。 The reason why the pressure difference increases when filtrating with pure water is because the flocculated flocs adhere to the filtration membrane and cause clogging. In Comparative Example 1, the first membrane filtration treatment device and the second membrane filtration treatment device were continuously operated without switching the membrane filtration treatment device, so the amount of flocculated flocs adhered to the filtration membrane increased, and the pressure difference when filtrating with pure water increased. In contrast, in Example 1, the first membrane filtration treatment device and the third membrane filtration treatment device were switched and operated, so the amount of flocculated flocs adhered to the filtration membrane was reduced compared to Comparative Example 1, and the first membrane filtration treatment device and the third membrane filtration treatment device had a lower pressure difference when filtrating with pure water. Furthermore, in Examples 2 and 3, the cycle of switching the membrane filtration treatment device was shortened, and the membrane filtration treatment device in the suspended state washed the filtration membrane, so the amount of flocculated flocs adhered to the filtration membrane was reduced, and the pressure difference when filtrating with pure water was further reduced. Furthermore, in Example 4, the flow rate of the coagulated treated water through the membrane filtration treatment device in operation was adjusted to 0.8 to 1.2 m3 /h, so that the amount of coagulated flocs adhering to the filtration membrane was further reduced, and the differential pressure when filtration was performed with pure water was further reduced.
1…水処理装置、10…被処理水供給装置、11…原水槽、12…被処理水供給流路、13…分岐部、14…ポンプ、20…凝集処理ユニット、21…凝集処理装置、21a…第一凝集処理装置、21b…第二凝集処理装置、21c…第三凝集処理装置、22…被処理水導入部、23…凝集剤添加部、24…混合部、25…凝集処理水滞留部、26…合流流路、30…凝集剤添加装置、31…凝集剤タンク、32a、32b、32c…ポンプ、40…膜ろ過処理ユニット、41…膜ろ過処理装置、41a…第一膜ろ過処理装置、41b…第二膜ろ過処理装置、41c…第三膜ろ過処理装置、41d…第四膜ろ過処理装置、42…凝集処理水導入部、44…分流流路、44a…第一分流流路、44b…第二分流流路、44c…第三分流流路、44d…第四分流流路、50…ろ過膜洗浄剤添加装置、51a…第一添加装置、51b…第二添加装置、52a…第一洗浄剤タンク、52b…第二洗浄剤タンク、53a、53b…ポンプ、60…連結流路、70…制御部、70a…第一制御部、70b…第二制御部、70c…第三制御部、70d…第四制御部、W1…被処理水、W2…凝集処理水、W3…膜ろ過処理水 1...water treatment device, 10...water to be treated supply device, 11...raw water tank, 12...water to be treated supply flow path, 13...branching section, 14...pump, 20...coagulation treatment unit, 21...coagulation treatment device, 21a...first coagulation treatment device, 21b...second coagulation treatment device, 21c...third coagulation treatment device, 22...water to be treated introduction section, 23...coagulant addition section, 24...mixing section, 25...coagulation treatment water retention section, 26...confluence flow path, 30...coagulant addition device, 31...coagulant tank, 32a, 32b, 32c...pump, 40...membrane filtration treatment unit, 41...membrane filtration treatment device, 41a...first membrane filtration treatment device, 41b...second membrane filtration treatment device 41c...third membrane filtration treatment device, 41d...fourth membrane filtration treatment device, 42...flocculation treated water inlet, 44...diversion flow path, 44a...first diversion flow path, 44b...second diversion flow path, 44c...third diversion flow path, 44d...fourth diversion flow path, 50...filter membrane cleaning agent addition device, 51a...first addition device, 51b...second addition device, 52a...first cleaning agent tank, 52b...second cleaning agent tank, 53a, 53b...pump, 60...connection flow path, 70...control device, 70a...first control device, 70b...second control device, 70c...third control device, 70d...fourth control device, W1...water to be treated, W2...flocculation treated water, W3...membrane filtration treated water
Claims (7)
前記凝集処理ユニットの後段に設置され、前記凝集処理水が流入される膜ろ過処理ユニットと、
前記凝集処理ユニットと前記膜ろ過処理ユニットとを連結する連結流路と、
制御部と、を備え、
前記凝集処理ユニットには、被処理水の流路に対して並列に配置された複数の凝集処理装置と、前記複数の凝集処理装置によって凝集処理された前記凝集処理水を合流させて前記連結流路に送る合流流路と、が備えられ、
前記膜ろ過処理ユニットには、凝集処理水の流路に対して並列に配置され、かつ、前記凝集処理装置よりも多い数の複数の膜ろ過処理装置と、前記連結流路から送られた前記凝集処理水を分流させて前記複数の膜ろ過処理装置に供給可能とする分流流路と、が備えられ、
前記制御部は、前記複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つを、前記凝集処理水を通水させない休止状態とし、かつ、休止状態とする膜ろ過処理装置を切替可能とするように、前記分流流路における前記凝集処理水の流通を制御するものである、水処理装置。 a flocculation treatment unit for producing flocculated treated water containing flocs ;
a membrane filtration treatment unit provided downstream of the coagulation treatment unit and into which the coagulation-treated water flows ;
A connecting flow path connecting the flocculation treatment unit and the membrane filtration treatment unit;
A control unit,
The flocculation treatment unit includes a plurality of flocculation treatment devices arranged in parallel with respect to the flow path of the water to be treated, and a confluence flow path that merges the flocculated water that has been flocculated by the plurality of flocculation treatment devices and sends it to the connecting flow path.
The membrane filtration treatment unit is provided with a plurality of membrane filtration treatment devices arranged in parallel with the flow path of the coagulation treatment water and having a greater number of membrane filtration treatment devices than the coagulation treatment devices, and a diversion flow path that diverts the coagulation treatment water sent from the connection flow path and supplies it to the plurality of membrane filtration treatment devices.
The control unit controls the flow of the coagulated treated water in the diversion flow path so as to put at least one of the multiple membrane filtration treatment devices into a paused state in which the coagulated treated water is not passed through, and to make it possible to switch between the membrane filtration treatment devices to be put into a paused state.
前記原水槽と前記複数の凝集処理装置のそれぞれとを接続する分岐部を有する被処理水供給流路と、
前記被処理水供給流路の前記分岐部の上流側に配置されたポンプと、を備える被処理水供給装置を有し、
前記被処理水供給流路、前記複数の凝集処理装置、前記合流流路、前記連結流路及び前記分流流路のそれぞれが密閉されている、請求項1に記載の水処理装置。 Furthermore, a raw water tank in which the water to be treated is retained;
a treated water supply flow path having a branch portion connecting the raw water tank and each of the plurality of coagulation treatment devices;
a pump disposed upstream of the branch portion of the water supply flow path,
The water treatment device according to claim 1 , wherein the untreated water supply flow path, the plurality of coagulation treatment devices, the confluence flow path, the connection flow path, and the branch flow path are each sealed.
前記凝集処理ユニットに備えられた前記複数の凝集処理装置のそれぞれにおいて、被処理水を凝集処理する凝集処理工程と、
前記複数の凝集処理装置によって凝集処理された凝集処理水を、前記合流流路で合流させて、前記連結流路に送る合流工程と、
前記連結流路から送られた前記凝集処理水を前記分流流路で分流させて、前記制御部により、前記複数の膜ろ過処理装置の少なくとも1つを、前記凝集処理水を通水させない休止状態とし、残りの膜ろ過処理装置を、凝集処理水を通水させた運転状態とする分流工程と、
前記運転状態の膜ろ過処理装置を用いて、前記凝集処理水を膜ろ過処理する膜ろ過処理工程と、を備える、水処理方法。 A water treatment method using the water treatment device according to any one of claims 1 to 3,
A flocculation treatment step of flocculating the water to be treated in each of the plurality of flocculation treatment devices provided in the flocculation treatment unit;
A confluence process in which the flocculated water that has been flocculated by the multiple flocculation treatment devices is merged in the confluence flow path and sent to the connection flow path;
A diversion process in which the flocculated treated water sent from the connecting flow path is diverted in the diversion flow path, and at least one of the plurality of membrane filtration treatment devices is put into a dormant state in which the flocculated treated water is not passed through the control unit, and the remaining membrane filtration treatment devices are put into an operating state in which the flocculated treated water is passed through the control unit;
A membrane filtration treatment step of performing membrane filtration treatment on the coagulation treated water using the membrane filtration treatment device in operation.
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