专利摘要:
將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法中,為了有效率地減低空氣洗淨時的高硬度粒子所效之膜表面的磨損,在繼續提供過濾步驟時,抑制膜表面之來自含有高硬度粒子的凝集塊之濾餅過濾阻力,而能夠長期間以低的膜過濾差壓來安定運轉,(a)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,接著(b)以含有螯合劑的水,一定時間充滿分離膜模組內的膜一次側,其次(c)將分離膜模組內的膜一次側之含螯合劑的水排出系外,接著(d)一邊實施將逆壓洗淨水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
公开号:TW201311341A
申请号:TW101123145
申请日:2012-06-28
公开日:2013-03-16
发明作者:Keiichi Ikeda
申请人:Toray Industries;
IPC主号:B01D65-00
专利说明:
分離膜模組之洗淨方法
本發明係關於為了將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後膜過濾所使用的精密過濾膜模組或超過濾膜模組之洗淨方法。
膜分離法由於具有節能‧省空間及過濾水質提高等之特長,在各式各樣的領域中之使用係正在擴大。例如,可舉出精密過濾膜或超過濾膜之適合於由河川水或地下水或污水處理水來製造工業用水或自來水的淨水程序,或適用於海水淡水化逆滲透膜處理步驟中的前處理。再者,於彼等的膜處理之過程中,以去除溶解性有機物作為目的,亦有在原水等中添加活性碳(專利文獻1)。
若持續原水的膜過濾,則隨著過濾水量,在膜表面或膜細孔內,腐植質或來自微生物的蛋白質等之附著量會增大,而過濾流量的降低或膜過濾差壓之上升係成為問題。
因此,將氣泡導入膜一次側(原水側),使膜搖動,藉由膜彼此的互相碰觸而將膜表面的附著物質刮落之空氣洗淨,或在由膜二次側(過濾水側)往膜一次側之與膜的過濾方法相反方向,以壓力將膜過濾水或清澈水壓入,而排除在膜表面或膜細孔內所附著的污染物質之逆壓洗淨等的物理洗淨,係被實用化(專利文獻2、3、4)。
再者,有提案為了提高洗淨效果,例如藉由在逆壓洗淨水中添加次氯酸鈉,或使用含臭氧的水於逆壓洗淨水之方法(專利文獻5、6)。氧化劑係有將膜表面或膜細孔內所附著之腐植質或來自微生物之蛋白質等的有機物分解‧去除之效果。
又,亦有提案於逆壓洗淨時,將分離膜模組內的膜一次側之水排出一次,一邊排出逆壓洗淨排液一邊實施逆壓洗淨之方法(專利文獻7)。
然而,將含有高硬度粒子,尤其是粉末活性碳等之較分離膜硬的粒子之原水膜過濾時,由於實施空氣洗淨而由膜表面剝離的高硬度粒子,會衝撞膜表面而磨損,過濾性能有惡化之問題。又,不實施空氣洗淨而僅實施逆壓洗淨時,高硬度粒子係無法自膜表面充分剝離,由於逐漸大量地蓄積,來自高硬度粒子的濾餅過濾阻力(根據非專利文獻1中記載的Ruth之過濾式的過濾阻力,以Rc=αc(濾餅平均過濾比電阻)×Wc(每單位膜面積的濾餅堆積量)來表現)係上升,差壓有急劇上升之問題。再者,即使在逆壓洗淨水中添加次氯酸鈉,或於逆壓洗淨水使用含臭氧的水,也在高硬度粒子中含有粉末活性碳時,由於粉末活性碳而消耗彼等的藥品,分解‧去除膜附著有機物之效果係有降低的問題。 先前技術文獻專利文獻
專利文獻1 特開平10-309567號公報
專利文獻2 特開平11-342320號公報
專利文獻3 特開2000-140585號公報
專利文獻4 特開2007-289940號公報
專利文獻5 特開2001-187324號公報
專利文獻6 特開2001-79366號公報
專利文獻7 特開平6-170364號公報 非專利文獻
非專利文獻1 「使用者用之實用膜分離技術」,日刊工業新聞社,1996年4月,p.85
因此,本案申請人規劃了,於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外後,一邊實施逆壓洗淨一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液,接著以水充滿分離膜模組內的膜一次側,進行空氣洗淨,然後將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外的分離膜模組之洗淨方法。
然而,以藉由粉末活性碳來吸附去除分級分子量1500Da以下之低分子有機物,同時藉由無機凝集劑注入之凝集處理來去除比1500Da大之高分子有機物作為目的,在原水中添加粉末活性碳與無機凝集劑,混合攪拌後而膜過濾時,若實施上述洗淨方法,則在將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外後,即使一邊實施逆壓洗淨一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液,也發生如以下的問題。即,當無機凝集劑注入量多時,含有粉末活性碳的凝集塊,係無法自膜表面來充分剝離。又,已剝離的一部分之凝集塊,亦由於粒徑大,而容易滯留在分離膜模組內的膜一次側之空隙部分,難以排出系外。因此,藉由其後的空氣洗淨而自膜表面剝離之含有粉末活性碳的凝集塊,係衝撞膜表面而磨損,過濾性能有惡化之問題。
為了解決此等的問題,即使提高逆壓洗淨的通量(Flux),或延長逆壓洗淨時間,洗淨效果亦小,有水回收率降低之問題。又,減小空氣洗淨的空氣流量,或減少空氣洗淨時間時,雖然可抑制膜表面的磨損,但粉末活性碳無法自膜表面充分地剝離,而逐漸大量地蓄積。因此,來自含有粉末活性碳的凝集塊之濾餅過濾阻力上升,而有膜過濾差壓急劇上升之問題。
本發明之目的,係在將含有比分離膜還高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法中,一邊實施逆壓洗淨一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液時,以如使含有高硬度粒子的凝集塊容易自膜表面剝離,所剝離的凝集塊容易排出系外,而有效率地減低空氣洗淨時之高硬度粒子所致的膜表面之磨損,於接著供過濾步驟時,抑制膜表面之來自含有高硬度粒子的凝集塊的濾餅過濾阻力,能夠長期間以低的膜過濾差壓來安定運轉。
為了解決上述問題,本發明之分離膜模組之洗淨方法,係具有以下的任一特徵者。
(1)一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(a)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,接著(b)以含有螯合劑的水,一定時間充滿分離膜模組內的膜一次側,其次(c)將分離膜模組內的膜一次側之含螯合劑的水排出系外,接著(d)一邊實施將逆壓洗淨水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
(2)一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾之分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(e)自過濾的途中將螯合劑注入分離膜模組內的膜一次側,接著(f)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之含螯合劑的水排出系外,其次(d)一邊實施將逆壓洗淨水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
(3)一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾之分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(a)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,接著(g)一邊實施將含有螯合劑的水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
(4)如前述(1)~(3)中任一項記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,接著前述(d)、(g)中的任一步驟,(h)一邊在分離膜模組內的膜一次側供給水,或是以水充滿分離膜模組內的膜一次側之後,實施空氣洗淨。
(5)如前述(4)記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,在實施空氣洗淨後,(i)將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外。
(6)如前述(4)或(5)記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,於前述(h)的步驟中,對分離膜模組內的膜一次側所供應的水,係逆壓洗淨水、原水以及原水與無機凝集劑所混合攪拌成的凝集水中之至少一種。
(7)如前述(1)~(6)中任一項記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,前述(b)、(e)、(g)中的任一步驟中之含有螯合劑的水之pH為5以上。
(8)如前述(1)~(7)中任一項記載的分離膜模組之洗淨方法,其中於前述(a)、(c)、(f)之步驟中的至少一個步驟中,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,至分離膜模組內的膜一次側之水位成為分離膜長度之1/3以下。
(9)如前述(8)記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,於前述(a)、(c)、(f)之步驟中的至少一個步驟中,將分離膜模組內的膜一次側之水全量排出系外。
(10)如前述(8)~(9)中任一項記載的分離膜模組之洗淨方法,其中,於前述(d)、(g)中的任一步驟中,控制逆壓洗淨的流量,使分離膜模組內的膜一次側之水位如維持在分離膜長度之1/3以下。
依照本發明的分離膜模組之洗淨方法,係於將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法中,螯合劑與無機凝集劑形成螯合錯合物。因此,即使是不提高逆壓洗淨的通量或延長逆壓洗淨時間而增加逆壓洗淨的水量,在逆壓洗淨時凝集塊容易自膜表面剝離,並且凝集塊容易被破壞。結果,剝離的凝集塊係不滯留在分離膜模組內的膜一次側之空隙部分,而容易排出系外,而且可有效率地減低空氣洗淨時的高硬度粒子所致的膜表面之磨損。再者,於後續供過濾步驟時,抑制膜表面之來自含有高硬度粒子的凝集塊之濾餅過濾阻力,而能夠長期間在低的膜過濾差壓下安定運轉。實施發明的形態
以下,根據圖式所示的實施態樣,更詳細說明本發明。再者,本發明係不受以下的實施態樣所限定。
實施本發明的分離膜模組之洗淨方法的水處理裝置,係例如第1圖所示,設有:儲存粉末活性碳漿體之活性碳漿體儲存槽1,將粉末活性碳漿體供應至原水之漿體供給泵2,儲存無機凝集劑之凝集劑儲存槽3,將無機凝集劑供應至原水之凝集劑供給泵4,將原水與粉末活性碳與無機凝集劑混合攪拌之攪拌機5,凝集反應槽6,供應凝集水之凝集水供給泵7,於供應凝集水時成為打開之凝集水供給閥8,將凝集水膜過濾之精密過濾膜/超過濾膜模組9,於逆壓洗淨或空氣洗淨時等成為打開之排氣閥10,於膜過濾時成為打開之過濾水閥11,儲存由精密過濾膜/超過濾膜模組9所得的膜過濾水之過濾水儲存槽12,將膜過濾水供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9而於逆壓洗淨時運轉之逆洗泵13,於逆壓洗淨時成為打開之逆洗閥14,儲存螯合劑之螯合劑儲存槽15、15’,將螯合劑供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之螯合劑供給泵16、16’,精密過濾膜/超過濾膜模組9之空氣洗淨的空氣供給源之鼓風機17,將空氣供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9的下部而於空氣洗淨時成為打開之空洗閥18,以及於將精密過濾膜/超過濾膜模組9的膜一次側之水排出時成為打開之排水閥19。再者,凝集水供給泵7係可不供應凝集水,而供應原水本身,一同於其,凝集水供給閥8亦可在供應原水時成為打開。
於上述的水處理裝置中,在過濾步驟時,以漿體供給泵2將活性碳漿體儲存槽1中所儲存的粉末活性碳漿體供應至凝集反應槽6。又,以凝集劑供給泵4將凝集劑儲存槽3中所儲存的無機凝集劑供應至凝集反應槽6。藉由攪拌機5與粉末活性碳及無機凝集劑所混合攪拌的原水,係藉由使凝集水供給泵7運作,打開凝集水供給閥8,而供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9的膜一次側。再者,藉由打開過濾水閥11,進行精密過濾膜/超過濾膜模組9的加壓過濾。過濾水係自膜二次側經過過濾水閥11被移送至過濾水儲存槽12。全量過濾時,排氣閥10、逆洗閥14、空洗閥18、排水閥19皆關閉。過濾時間較佳為按照原水水質或膜透過流束等來適宜設定,但是定流量過濾時,在達到指定的膜過濾差壓或過濾水量[m3]為止、定壓過濾時,在達到指定的過濾流量[m3/hr]或過濾水量[m3]為止可繼續過濾時間。再者,所謂的過濾流量,就是每單位時間的過濾水量。
於如上述的水處理裝置中,本發明的洗淨方法係舉例如以下地實施。
首先,關閉凝集水供給閥8與過濾水閥11,停止凝集水供給泵7,停止精密過濾膜/超過濾膜模組9的過濾步驟。然後,為了將附著於中空絲膜的粉末活性碳排出系外,進行精密過濾膜/超過濾膜模組9之洗淨。此時,首先打開精密過濾膜/超過濾膜模組9的排氣閥10與排水閥19。若精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水,自精密過濾膜/超過濾膜模組9下部的排水閥19被排出精密過濾膜/超過濾膜模組9的系外,則精密過濾膜/超過濾膜模組9內的水位下降,膜一次側周圍係成為氣體的狀態。此時,所謂的膜一次側,就是指供應過濾對象的原水之側,所謂的膜二次側,就是以膜來過濾原水而得之過濾水存在之側。如此地,較佳為將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水排出至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水位成為分離膜長度之1/3以下,更佳為排出水的全量(步驟a)。
其次,以含有螯合劑的水,一定時間充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側。作為此方法,可首先在關閉排水閥19後,打開凝集水供給閥8,使螯合劑供給泵16運作,將螯合劑儲存槽15內的螯合劑直接供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側。或者,可在關閉排水閥19後,打開逆洗閥14,使螯合劑供給泵16’運作,將螯合劑儲存槽15’內的螯合劑自膜二次側供應至膜一次側。以含有螯合劑的水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,關閉凝集水供給閥8,停止螯合劑供給泵16,或關閉逆洗閥14,停止螯合劑供給泵16’,靜置(步驟b)。靜置時間只要是螯合劑與在精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側所蓄積的無機凝集劑形成螯合錯合物之充分的時間即可,較佳為1分鐘以上。然而,由於無機凝集劑僅蓄積在膜一次側,故不需要使螯合劑滲透至膜二次側,而且為了防止膜二次側配管內被來自無機凝集劑的鋁或鐵所污染,較佳為不使螯合劑滲透至膜二次側。因此,較佳為考慮此等而適宜控制靜置時間。又,從螯合劑容易與無機凝集劑形成螯合錯合物,可縮短靜置時間或減低螯合劑之濃度來看,較佳為使用氫氧化鈉等的鹼,將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之含有螯合劑的水之pH調整至5以上,更佳為調整至7以上。
於前述實施態樣中,在停止精密過濾膜/超過濾膜模組9的過濾步驟後,將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水排出系外後,以含有螯合劑的水,一定時間充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,但亦可於過濾步驟之途中,使螯合劑供給泵16運作,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側注入螯合劑(步驟e),而視情況藉由在過濾結束後靜置一定時間,以含有螯合劑的水,一定時間充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側。此時,可省略將前述的精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水排出系外之步驟a,具有提高水回收率(過濾水量/原水量)之優點。惟,由於有螯合劑的一部分通過膜孔,流入過濾水儲存槽12之可能性,故亦可在連通精密過濾膜/超過濾膜模組9與過濾水儲存槽12的膜二次側配管內設置pH計或氧化還原電位計,於pH或氧化還原電位變動後,立即停止過濾步驟。
接著,在打開精密過濾膜/超過濾膜模組9的排氣閥10之狀態下,打開排水閥19。若將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之含有螯合劑的水自精密過濾膜/超過濾膜模組9下部的排水閥19排出膜模組系外,則精密過濾膜/超過濾膜模組9的水位會下降,而膜一次側周圍成為氣體之狀態。精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之含有螯合劑的水殘留亦無妨,但至少使膜的一半係高於水面,如可接觸氣體。將含有螫合劑的水排出(步驟c、f),使水位較佳為至分離膜之上下方向的長度之1/3以下,更佳為排出膜一次側的水全量(即膜全體係比水面還高,如膜全體可接觸氣體)(步驟c、f)。
然後,於打開排氣閥10與排水閥19的狀態下,打開逆洗閥14,使逆洗泵13運作,而進行使用過濾水儲存槽12內的膜過濾水之逆壓洗淨(步驟d)。此時,精密過濾膜/超過濾膜模組9內的逆壓洗淨排液係排出。由於以往的逆壓洗淨,係在以水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之狀態下實施,而逆壓洗淨排液係通過排氣閥10排出系外,故水壓阻礙了含有粉末活性碳的凝集塊自膜表面之剝離。又,自膜表面剝離的凝集塊係因粒徑大,而容易滯留在精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之空隙部分,難以自精密過濾膜/超過濾膜模組9的下部經由排水閥19排出系外。相對於此,於上述的本發明中,藉由在逆壓洗淨前,以含有螯合劑的水,一定時間充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,而無機凝集劑成分的金屬離子係與螯合劑形成螯合錯合物,凝集塊被破壞。其結果,由於逆壓洗淨時的水壓所造成的阻力消失,粉末活性碳及螯合錯合物係容易自膜表面剝離,而且剝離的粉末活性碳及螯合錯合物係一邊滴落膜表面,不滯留在精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之空隙部分,而自精密過濾膜/超過濾膜模組9的下部經由排水閥19直接排出系外。
於逆壓洗淨時使螯合劑供給泵16’運作,在逆壓洗淨水中含有螯合劑係更較佳,因為粉末活性碳及螯合錯合物容易自膜表面剝離。
一邊排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的逆壓洗淨排液,一邊實施逆壓洗淨時,在逆壓洗淨中持續不對膜一次側施加水壓,係提高粉末活性碳自膜表面之剝離效果。因此,較佳為如精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水位維持在分離膜長度之1/3以下,而控制逆壓洗淨的流量,即逆洗流量[m3/hr]。愈提高逆洗流量,粉末活性碳自膜表面的剝離效果愈升高,但自精密過濾膜/超過濾膜模組9之下部以自身重量排出的排水流量,係因精密過濾膜/超過濾膜模組9的排水口之大小而有極限,膜一次側的水位會上升,而對膜一次側施加水壓。因此,較佳為因應精密過濾膜/超過濾膜模組9之構造,適宜控制逆洗流量。可連續地進行逆壓洗淨,也可間歇地進行逆壓洗淨。又,於前述實施態樣中,在步驟a之後,(I)關閉排水閥19,打開凝集水供給閥8,使螯合劑供給泵16運作,將螯合劑儲存槽15內的螯合劑直接供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,或關閉排水閥19,打開逆洗閥14,使螯合劑供給泵16’運作,將螯合劑儲存槽15’內的螯合劑自膜二次側供應至膜一次側,而以含有螯合劑的水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,(II)然後,關閉凝集水供給閥8,停止螯合劑供給泵16,或關閉逆洗閥14,停止螯合劑供給泵16’,靜置(步驟b)。然而,亦可於步驟a之後,直接在打開排水閥19之狀態下,打開逆洗閥14,使螯合劑供給泵16’運作,而一邊實施將螯合劑儲存槽15’內之含有螯合劑的水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液(步驟g)。此時,由於步驟g係作為步驟b~d之替代步驟作用,具有可將洗淨步驟簡略之優點。惟,為了使膜一次側與螯合劑接觸,必須加長逆壓洗淨時間,由於有使用大量的螯合劑之可能性,故適宜設定逆洗流量[m3/hr]。亦可於步驟g中,在前半使螯合劑供給泵16’運作,在後半使逆洗泵13運作。
於步驟d或步驟g之後,藉由關閉排水閥19,以水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,打開空洗閥18,使鼓風機17運作,而可自精密過濾膜/超過濾膜模組9之下方來供應氣體,進行空氣洗淨(步驟h)。步驟h係有效於剝離即使以步驟d或步驟g也未自精密過濾膜/超過濾膜模組9的膜表面剝離之粉末活性碳。步驟h係亦可在步驟d或步驟g之後每次實施,偶爾實施也無妨。惟,當粉末活性碳的注入量多時或過濾水量多時,為了抑制濾餅過濾阻力,較佳為每次實施。
作為在步驟h中於精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側充滿水之方法,亦可打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,供應凝集水或原水,也可打開逆洗閥14,使逆洗泵13,供給膜過濾水作為逆壓洗淨水。又,雖然未圖示,但較佳為在此時所供應的凝集水、原水或膜過濾水(即在空氣洗淨時充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水)中添加氧化劑,因為具有將在膜表面或膜細孔內所蓄積的有機物分解去除之效果。相對於以往的物理洗淨中,由於精密過濾膜/超過濾膜模組9內之含有粉末活性碳的凝集塊無法自膜表面充分地剝離,在原水或膜過濾水中所添加的氧化劑係在將膜表面或膜細孔內所蓄積的有機物分解去除之前,大部分被粉末活性碳所消耗,本發明中可最大限度活用氧化劑。
空氣洗淨係可在預先以水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之狀態下開始,也可一邊將水供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側水(即一邊在空氣洗淨中將原水供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內或進行逆壓洗淨)而一邊進行。惟,較佳為一邊供應水一邊進行空氣洗淨,係由於洗淨效果升高。
然後,關閉空洗閥18,同時停止鼓風機17而結束空氣洗淨。再者,於空氣洗淨中,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內供應凝集水或原水,或持續逆壓洗淨時,在空氣洗淨的結束之同時,在空氣洗淨的結束前,或在空氣洗淨的結束後,以關閉凝集水供給閥8,同時停止凝集水供給泵7或逆洗泵13,而結束凝集水或原水的供給或逆壓洗淨。
其次,藉由打開排水閥19,而將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水排出系外,自膜面或膜細孔內剝離而在精密過濾膜/超過濾膜模組9內浮游的結垢物質亦可同時地排出系外(步驟i)。
於步驟i的排水結束後,關閉排水閥19,打開集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作進行給水,使精密過濾膜/超過濾膜模組9的膜一次側成為滿水。
再者,於步驟h中打開凝集水供給閥8、排氣閥10、空洗閥18,使凝集水供給泵7、鼓風機17運作,一邊將凝集水(原水亦可)供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側一邊進行空氣洗淨時,自膜面或膜細孔內剝離而在精密過濾膜/超過濾膜模組9內浮游的結垢物質會有移動至精密過濾膜/超過濾膜模組9的上部,通過排氣閥10而排出系外之情形。因此,亦可不實施步驟i,關閉空洗閥18,同時停止鼓風機17,關閉排氣閥10,直接再次開始過濾步驟。
又,於步驟h中打開逆洗閥14、排氣閥10、空洗閥18,使逆洗泵13、鼓風機17運作,一邊將逆壓洗淨水供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側一邊進行空氣洗淨時,自膜面或膜細孔內剝離而在精密過濾膜/超過濾膜模組9內浮游的結垢物質會有移動至精密過濾膜/超過濾膜模組9之上部,通過排氣閥10而排出系外之情形。因此,亦可不實施步驟i,關閉逆洗閥14、空洗閥18,同時停止逆洗泵13、鼓風機17,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,關閉排氣閥10,直接再次開始過濾步驟。
另外,於結束步驟h後,亦可不實施步驟i,在關閉排水閥19的狀態下,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作供應凝集水或原水,將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水壓出,通過排氣閥10而排出系外。藉由如此地,精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水,係可由含有自膜面或膜細孔內剝離而在精密過濾膜/超過濾膜模組9內浮游之結垢物質的水,而替換成新供給之凝集水或原水。
然後,若關閉排氣閥10,打開過濾水閥11,則精密過濾膜/超過濾膜模組9係回到過濾步驟,可藉由重複上述步驟而持續水處理。
本發明的洗淨方法係在過濾步驟結束後每次進行亦無妨,也可與另一洗淨方法組合而偶爾進行。於實施逆壓洗淨之前,自精密過濾膜/超過濾膜模組9下部之排水閥19所排出的膜一次側之水,較佳為再度使用作為供應至精密過濾膜/超過濾膜模組9的凝集水。此處所排出的水,係由於沒有事前進行逆壓洗淨或空氣洗淨而污垢少,對於再度作為膜過濾之原水使用並無障礙。藉此,水回收率(過濾水量/原水量)升高,可大幅減少浪費的廢水。再者,藉由自排水閥19來排水,可去除一部分附著於膜表面之活性碳。由於此時所去掉的活性碳,是在過濾步驟快要結束之前所添加的活性碳,仍具有吸附能力。若可再利用,則可提供經濟效率。為了作為凝集水再使用,可送回凝集反應槽6’或是進行前處理時,送回前處理的前段,再度作為膜過濾的原水。
本發明中高硬度粒子,係指比供過濾或洗淨之分離膜硬的粒子。作為如此的高硬度粒子,可舉出粉末活性碳或金屬粉、粉砂粒子、砂、陶瓷粒子等,從吸附能力之觀點來看,較佳採用粉末活性碳。此處,關於高硬度粒子是否比分離膜還硬之判斷,係以依據ISO14577-1(儀表化壓痕硬度)的測定法來測定,比較所測定的硬度而判斷。惟,關於分離膜為中空狀者,係測定將膜切開成平膜狀者。
作為粉末活性碳之原料,椰子殼或鋸屑等木質系或泥煤、褐煤、煙煤等煤系中的任一者亦無妨。又,由於粉末活性碳的粒徑愈小,則比表面積愈大,吸附能變高而較佳。惟,必須大於精密過濾膜/超過濾膜模組9的分離膜之孔徑,為使不混入膜過濾水中。
作為凝集劑儲存槽3中所儲存的無機凝集劑,可使用聚氯化鋁或聚硫酸鋁、氯化鐵(Ⅲ)、聚硫酸鐵(Ⅲ)、硫酸鐵(Ⅲ)、聚矽鐵等。
作為螯合劑儲存槽15中儲存的螯合劑,並沒有特別的限定,例如可舉出伸乙二胺四乙酸(EDTA)、反式-1,2-環己烷二胺四乙酸(CyDTA)、甘醇醚二胺四乙酸(GEDTA或EGTA)、二伸乙三胺五乙酸(DTPA)、氮基三乙酸(NTA)、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、馬來酸酐(共)聚合物、木質磺酸、胺基三亞甲基膦酸、膦醯基丁烷三羧酸、氮基三乙酸、伸乙二胺四乙酸、二伸乙三胺五乙酸、草酸、抗壞血酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、葡萄糖酸、丙胺酸、精胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、茶胺酸、丙二酸、水楊酸、焦磷酸、三聚磷酸、四偏磷酸、六偏磷酸、三偏磷酸及/或彼等之鈉鹽、鉀鹽。尤其在如飲料用途之對人體的安全性之要求高時,較佳為使用抗壞血酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、葡萄糖酸、丙胺酸、精胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、茶胺酸。
作為精密過濾膜/超過濾膜模組9,外壓式或內壓式皆可,但是由前處理的簡便性之觀點來看,較佳為外壓式。又,作為膜過濾方式,全量過濾型模組或交叉流過濾型模組皆可,但是由能量消耗量少之點來看,較佳為全量過濾型模組。再者,加壓型模組或浸漬型模組皆可,但是由可為高流束之觀點來看,較佳為加壓型模組。
作為在精密過濾膜/超過濾膜模組9所使用之分離膜,係只要是多孔質,則沒有特別的限定,但因所欲的處理水之水質或水量,使用精密過濾膜,或使用超過濾膜,或併用兩者。例如,欲去除濁質成分、大腸桿菌、隱孢子蟲等時,使用精密過濾膜亦或超過濾膜中的任一者也無妨,亦欲去除病毒或高分子有機物等時,較佳為使用超過濾膜。
分離膜之形狀有中空絲膜、平膜、管狀膜等,任一者亦無妨。
作為分離膜之材質,較佳為含有選自包含聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物,及氯三氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚碸、醋酸纖維素、聚乙烯醇及聚醚碸等之群組的至少一種,再由膜強度或耐藥品性之點來看,更佳為聚偏二氟乙烯(PVDF),從親水性高、耐污性強之點來看,更佳為聚丙烯腈。再者,由於上述有機高分子樹脂製的分離膜,比粉末活性碳等的本發明之高硬度粒子還硬度低,故可較佳使用在本發明的精密過濾膜/超過濾膜模組9之洗淨方法中。
作為過濾運轉之控制方法,可為恒定流量過濾或定壓過濾,但是由可得一定之處理水量,而且全體的控制為容易之點來看,較佳為恒定流量過濾。
依照如以上的本發明,由於螯合劑係與無機凝集劑形成螯合錯合物,即使不提高逆壓洗淨的通量或延長逆壓洗淨時間使逆壓洗淨的水量增加,在逆壓洗淨時,凝集塊也容易自膜表面剝離,同時凝集塊被破壞。因此,剝離之凝集塊不滯留在精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之空隙部分,而容易被排出系外,又可有效率地減低空氣洗淨時之高硬度粒子所致的膜表面之磨損。再者,於接著供過濾步驟時,抑制膜表面之因含有高硬度粒子的凝集塊而來之濾餅過濾阻力,可長期間以低的膜過濾差壓來安定運轉。惟,完全地去除凝集塊者係困難,來自無機凝集劑的鋁或鐵會附著,或氧化劑所氧化的鐵或錳等會徐徐析出至膜面。因此,在膜過濾差壓到達至精密過濾膜/超過濾膜模組9的耐壓極限附近時,較佳為實施高濃度的藥品洗淨。
作為該洗淨所用的藥品,可在適宜設定膜不劣化之程度的濃度及保持時間之上來選擇,但較佳為含有次氯酸鈉、二氧化氯、過氧化氫、臭氧等的至少一個,因為對有機物的洗淨效果會變高。又,較佳為含有鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸、草酸等的至少一個,因為對鋁、鐵、錳等的洗淨效果會變高。 實施例<分離膜與粉末活性碳之硬度測定方法>
關於分離膜,由於是中空狀,故將膜切開,加工成平膜狀。關於粉末活性碳,以藉由樹脂包埋,使可如出現剖面而切斷,得到加工成的平面的粉末活性碳。然後,使用超微小硬度計,以奈米壓痕法(連續剛性測定法)測定各試料之硬度,作為超微小硬度計,係使用MTS系統公司製的Nano Indenter XP,壓頭係使用鑽石製的正三角錐壓頭。 <膜過濾差壓之算出方法>
在與精密過濾膜/超過濾膜模組9連接的原水供給配管(膜一次側)和膜過濾水配管(膜二次側)中設置壓力計,自膜一次側的壓力扣除膜二次側的壓力而算出。 <藉由藥液洗淨的回復率>
測定精密過濾膜/超過濾膜模組9之運轉開始前(新品時)及藥品洗淨後之純水透水性能(m3/h,在50kPa、25℃)。將新品時的純水透水性能當作A,將藥品洗淨後的純水透水性能當作B時,回復率(%)係以100×B/A之數式算出。
再者,純水透水性能係測定以過濾流量6m3/h來膜過濾水溫25℃的純水時之膜過濾差壓C(kPa)後,藉由以下之式算出。
純水透水性能(m3/h,在50kPa、25℃)=6×50/C <分離膜模組內之乾燥污泥蓄積量>
將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體後,將膜置入裝有純水的水槽內,於空氣中持續曝氣至無法在水槽內之懸浮物質濃度看到變化,以純水沖掉膜外表面的污泥。使自膜外表面所沖掉的污泥乾燥,使水分完全揮發後,測定重量。 <分離膜的表面狀態之評價方法>
將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體後,將膜置入裝有純水的水槽內,於空氣中持續曝氣至無法在水槽內之懸浮物質濃度看到變化,以純水沖掉膜外表面的污泥。將膜乾燥後,使用電子顯微鏡以10,000倍的倍率觀察膜外表面。 (實施例1)
在於精密過濾膜/超過濾膜模組9使用1支外壓式PVDF超級中空絲膜模組HFU-2020(東麗(股)製)之第1圖所示的裝置,打開凝集水供給閥8與過濾水閥11,使漿體供給泵2、凝集劑供給泵4、攪拌機5及凝集水供給泵7運作,以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,恒定流量過濾在凝集反應槽6內將粉末活性碳之添加濃度調整至50mg/L、聚氯化鋁的添加濃度調整至1mg-Al/L之河川水。再者,中空絲膜的硬度為0.019GPa,粉末活性碳的硬度為2.3GPa。
自恒定流量過濾開始30分鐘後,關閉凝集水供給閥8與過濾水閥11,停止凝集水供給泵7後,打開排氣閥10與排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水(步驟a)。然後,關閉排水閥19,使螯合劑供給泵16運作,以1%檸檬酸水溶液(pH2.3)充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,停止螯合劑供給泵16,靜置30分鐘(步驟b)。然後,打開排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之檸檬酸水溶液(步驟c)。然後,在將排氣閥10與排水閥19打開之狀態,打開逆洗閥14,使逆洗泵13運作,實施流束2m3/(m2‧d)之逆壓洗淨30秒(步驟d)。然後,在關閉逆洗閥14與排水閥19,停止逆洗泵13之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,在關閉凝集水供給閥8,停止凝集水供給泵7之同時,打開空洗閥18,使鼓風機17運作,實施空氣流量100L/min的空氣洗淨30秒(步驟h)。然後,在關閉空洗閥18,停止鼓風機17之同時,打開排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水(步驟i)。然後,在關閉排水閥19之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,打開過濾水閥11,關閉排氣閥10,回到過濾步驟,重複上述步驟。
結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在6個月後也可34kPa進行安定運轉。又,在6個月間運轉後,實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨之結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能係回復到比較新品時之95%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組內僅蓄積1.1kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,結果膜外表面之九成以上為平滑,幾乎無法看到磨損狀態。 (實施例2)
除了於步驟b使螯合劑供給泵16運作,以經氫氧化鈉調整為pH5的0.1%檸檬酸水溶液充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,停止螯合劑供給泵16,靜置10分鐘以外,使與實施例1相同。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在6個月後也可31kPa進行安定運轉。又,6個月間運轉後,實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能係回復到比較新品時之96%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內僅蓄積0.9kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,膜外表面之九成以上為平滑,幾乎無法看到磨損狀態。 (實施例3)
除了於步驟b使螯合劑供給泵16運作,以經氫氧化鈉調整為pH7的0.1%檸檬酸水溶液充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,停止螯合劑供給泵16,靜置10分鐘以外,使與實施例1相同。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在6個月後也可29kPa進行安定運轉。又,6個月間運轉後,實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能係回復到比較新品時之97%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內僅蓄積0.7kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,膜外表面之九成以上為平滑,幾乎無法看到磨損狀態。 (實施例4)
在於精密過濾膜/超過濾膜模組9中使用1支外壓式PVDF超級中空絲膜模組HFU-2020(東麗(股)製)之第1圖所示的裝置,打開凝集水供給閥8與過濾水閥11,使漿體供給泵2、凝集劑供給泵4、攪拌機5及凝集水供給泵7運作,以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,恒定流量過濾在凝集反應槽6內將粉末活性碳之添加濃度調整至50mg/L、聚氯化鋁的添加濃度調整至1mg-Al/L之河川水。再者,中空絲膜的硬度為0.019GPa,粉末活性碳的硬度為2.3GPa。
自恒定流量過濾開始29分鐘後,在停止凝集水供給泵7之同時,使螯合劑供給泵16運作,以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,1分鐘恒定流量過濾經氫氧化鈉調整為pH7的0.1%檸檬酸水溶液(步驟e)。然後,關閉凝集水供給閥8與過濾水閥11,停止螯合劑供給泵16,靜置10分鐘後,打開排氣閥10與排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之含有檸檬酸水溶液的水(步驟f)。然後,在將排氣閥10與排水閥19打開的狀態,打開逆洗閥14,使逆洗泵13運作,實施流束2m3/(m2‧d)的逆壓洗淨30秒(步驟d)。然後,在關閉逆洗閥14與排水閥19,停止逆洗泵13之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,在關閉凝集水供給閥8,停止凝集水供給泵7之同時,打開空洗閥18,使鼓風機17運作,實施空氣流量100L/min的空氣洗淨30秒(步驟h)。然後,在關閉空洗閥18,停止鼓風機17之同時,打開排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水(步驟i)。然後,在關閉排水閥19之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,打開過濾水閥11,關閉排氣閥10,回到過濾步驟,重複上述步驟。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在6個月後也可27kPa進行安定運轉。又,6個月間運轉後,實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能係回復到比較新品時之97%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,結果在精密過濾膜/超過濾膜模組9內僅蓄積0.6kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,結果膜外表面之九成以上為平滑,幾乎無法看到磨損狀態。 (實施例5)
在於精密過濾膜/超過濾膜模組9使用1支外壓式PVDF超級中空絲膜模組HFU-2020(東麗(股)製)之第1圖所示的裝置,打開凝集水供給閥8與過濾水閥11,使漿體供給泵2、凝集劑供給泵4、攪拌機5及凝集水供給泵7運作,以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,恒定流量過濾在凝集反應槽6內將粉末活性碳之添加濃度調整至50mg/L、將聚氯化鋁的添加濃度調整至1mg-Al/L之河川水。再者,中空絲膜的硬度為0.019GPa,粉末活性碳的硬度為2.3GPa。
自恒定流量過濾開始30分鐘後,關閉凝集水供給閥8與過濾水閥11,停止凝集水供給泵7後,打開排氣閥10與排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水(步驟a)。然後,在排氣閥10與排水閥19打開的狀態,打開逆洗閥14,使螯合劑供給泵16’運作,以經氫氧化鈉調整為pH7的1%檸檬酸水溶液,實施流束2m3/(m2‧d)的逆壓洗淨30秒(步驟g)。然後,在關閉逆洗閥14與排水閥19,停止螯合劑供給泵16’之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,在關閉凝集水供給閥8,停止凝集水供給泵7之同時,打開空洗閥18,使鼓風機17運作,實施空氣流量100L/min的空氣洗淨30秒(步驟h)。然後,在關閉空洗閥18,停止鼓風機17之同時,打開排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水(步驟i)。然後,在關閉排水閥19之同時,打開凝集水供給閥8,使凝集水供給泵7運作,以凝集水充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側後,打開過濾水閥11,關閉排氣閥10,回到過濾步驟,重複上述步驟。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在6個月後也可41kPa進行安定運轉。又,6個月間運轉後,實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能係回復到比較新品時之89%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組內9僅蓄積1.3kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,膜外表面之九成以上為平滑,幾乎無法看到磨損狀態。 (比較例1)
除了於自恒定流量過濾開始30分鐘後,關閉凝集水供給閥8與過濾水閥11,停止凝集水供給泵7後,打開排氣閥10與排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之水的步驟a之後,不實施:關閉排水閥19,使螯合劑供給泵16運作,以1%檸檬酸水溶液(pH2.3)充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,停止螯合劑供給泵16,靜置30分鐘之步驟b,及打開排水閥19,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之檸檬酸水溶液之步驟c,而實施在將排氣閥10與排水閥19打開之狀態,打開逆洗閥14,使逆洗泵13運作,進行流束2m3/(m2‧d)的逆壓洗淨30秒之步驟d以外,使與實施例1相同。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在68日後急劇上升至120kPa。又,於其後立即實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能僅回復到比較新品時之63%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內蓄積6.1kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,確認了膜外表面之四成為平滑,剩餘的六成係磨損。 (比較例2)
除了取代以1%檸檬酸水溶液(pH2.3)充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,靜置30分鐘之步驟b,實施以0.01mol/L的鹽酸充滿精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側,靜置30分鐘之步驟,及取代全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之檸檬酸水溶液之步驟c,而將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之鹽酸全量排出以外,使與實施例1相同。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在87日後急劇上升至120kPa。又,在其後立即實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能僅回復到比較新品時之68%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內蓄積4.8kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,確認了膜外表面之四成為平滑,剩餘的六成係磨損。 (比較例3)
除了取代以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,1分鐘恒定流量過濾經氫氧化鈉調整為pH7的0.1%檸檬酸水溶液之步驟e,而以1.5m3/(m2‧d)的膜過濾流束,1分鐘恒定流量過濾0.01mol/L的鹽酸,及取代在前述步驟e之後靜置10分鐘後,全量排出精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之檸檬酸水溶液之步驟f,而在前述鹽酸的1分鐘恒定流量過濾後,靜置10分鐘後,將精密過濾膜/超過濾膜模組9內的膜一次側之鹽酸全量排出以外,使與實施例4相同。
其結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在95日後急劇上升至120kPa。又,在其後立即實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨的結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能僅回復到比較新品時之76%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內蓄積3.9kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,確認了膜外表面之五成為平滑,剩餘的五成係磨損。 (比較例4)
除了取代以經氫氧化鈉調整為pH7的1%檸檬酸水溶液實施流束2m3/(m2‧d)的逆壓洗淨30秒之步驟g,而以0.01mol/L的硫酸實施流束2m3/(m2‧d)的逆壓洗淨30秒以外,使與實施例5相同。
結果,精密過濾膜/超過濾膜模組9之膜過濾差壓係相對於運轉開始後立即的15kPa,在74日後急劇上升至120kPa。又,在其後立即實施藉由0.3%次氯酸鈉水溶液與3%檸檬酸水溶液之藥品洗淨,精密過濾膜/超過濾膜模組9的純水透水性能僅回復到比較新品時之65%。將精密過濾膜/超過濾膜模組9解體,在精密過濾膜/超過濾膜模組9內蓄積5.4kg的乾燥污泥,以電子顯微鏡觀察膜外表面,確認了膜外表面之四成為平滑,剩餘的六成係磨損。
再者,表1、表2中表示各實施例‧比較例之條件‧評價結果。

1‧‧‧活性碳漿體儲存槽
2‧‧‧漿體供給泵
3‧‧‧凝集劑儲存槽
4‧‧‧凝集劑供給泵
5‧‧‧攪拌機
6‧‧‧凝集反應槽
7‧‧‧凝集水供給泵
8‧‧‧凝集水供給閥
9‧‧‧精密過濾膜/超過濾膜模組
10‧‧‧排氣閥
11‧‧‧過濾水閥
12‧‧‧過濾水儲存槽
13‧‧‧逆洗泵
14‧‧‧逆洗閥
15、15’‧‧‧螯合劑儲存槽
16、16’‧‧‧螯合劑供給泵
17‧‧‧鼓風機
18‧‧‧空洗閥
19‧‧‧排水閥
第1圖係表示適用本發明之洗淨方法的水處理裝置的一例之裝置示意流程圖。
1‧‧‧活性碳漿體儲存槽
2‧‧‧漿體供給泵
3‧‧‧凝集劑儲存槽
4‧‧‧凝集劑供給泵
5‧‧‧攪拌機
6‧‧‧凝集反應槽
7‧‧‧凝集水供給泵
8‧‧‧凝集水供給閥
9‧‧‧精密過濾膜/超過濾膜模組
10‧‧‧排氣閥
11‧‧‧過濾水閥
12‧‧‧過濾水儲存槽
13‧‧‧逆洗泵
14‧‧‧逆洗閥
15、15’‧‧‧螯合劑儲存槽
16、16’‧‧‧螯合劑供給泵
17‧‧‧鼓風機
18‧‧‧空洗閥
19‧‧‧排水閥
权利要求:
Claims (10)
[1] 一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(a)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,接著(b)以含有螯合劑的水,一定時間充滿分離膜模組內的膜一次側,其次(c)將分離膜模組內的膜一次側之含螯合劑的水排出系外,接著(d)一邊實施將逆壓洗淨水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
[2] 一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾的分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(e)自過濾的途中將螯合劑注入分離膜模組內的膜一次側,接著(f)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之含螯合劑的水排出系外,其次(d)一邊實施將逆壓洗淨水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
[3] 一種分離膜模組之洗淨方法,係為將含有較分離膜高硬度的粒子之原水與無機凝集劑混合攪拌後以分離膜進行過濾之分離膜模組之洗淨方法,該方法為:(a)於過濾結束後,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,接著(g)一邊實施將含有螯合劑的水自分離膜模組的膜二次側往膜一次側送液之逆壓洗淨,一邊排出分離膜模組內的逆壓洗淨排液。
[4] 如申請專利範圍第1至3項中任一項之分離膜模組之洗淨方法,其中,接著該(d)、(g)中的任一步驟,(h)一邊在分離膜模組內的膜一次側供給水,或是以水充滿分離膜模組內的膜一次側之後,實施空氣洗淨。
[5] 如申請專利範圍第4項之分離膜模組之洗淨方法,其中,在實施空氣洗淨後,(i)將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外。
[6] 如申請專利範圍第4或5項之分離膜模組之洗淨方法,其中,於該(h)的步驟中,對分離膜模組內的膜一次側所供應的水,係逆壓洗淨水、原水以及原水與無機凝集劑所混合攪拌成的凝集水中之至少一種。
[7] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之分離膜模組之洗淨方法,其中,該(b)、(e)、(g)中的任一步驟中之含有螯合劑的水之pH為5以上。
[8] 如申請專利範圍第1至7項中任一項之分離膜模組之洗淨方法,其中於該(a)、(c)、(f)之步驟中的至少一個步驟中,將分離膜模組內的膜一次側之水排出系外,至分離膜模組內的膜一次側之水位為分離膜長度之1/3以下。
[9] 如申請專利範圍第8項之分離膜模組之洗淨方法,其中,於該(a)、(c)、(f)之步驟中的至少一個步驟中,將分離膜模組內的膜一次側之水全量排出系外。
[10] 如申請專利範圍第1至9項中任一項之分離膜模組之洗淨方法,其中,於該(d)、(g)中的任一步驟中,控制逆壓洗淨的流量,使分離膜模組內的膜一次側之水位如維持在分離膜長度之1/3以下。
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