(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を透過膜で濾過する浄水の製造方法において、透過膜の表面に対して二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を供給してプレコートする工程と、前記プレコートされた透過膜によって塩素系の酸化剤を添加した原水を濾過する工程と、前記プレコートした二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を剥離する工程と、前記剥離させた二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を回収する工程とから成ることを特徴とする浄水の製造方法。
【請求項２】
原水に塩素系の酸化剤を添加して原水中の溶解性マンガンを酸化析出させて膜濾過を行う浄水の製造装置であって、二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を貯留・供給する二酸化マンガン粒／粉末貯留槽と、前記二酸化マンガン粒／粉末貯留槽より供給される二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末をプレコートされる透過膜とを備えて成り、前記二酸化マンガン粒／粉末貯留槽と前記透過膜との間で二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末のプレコートと剥離回収とを繰り返し行う構成としたことを特徴とする浄水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜などの透過膜を用いた浄水の製造方法及び装置に関するもので、特に、溶解性のマンガン化合物を除去するのに好適な浄水の製造方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膜濾過装置による浄水製造方法では、原水中の懸濁物質のほとんどは、濾過膜によって除去することができる。しかし、原水中の溶解性成分は、除去することができない。ところが、特に地下水を原水とした場合には、溶解性のマンガンが多く存在しており、除去できなかった溶解性マンガンは、配水池などで析出し、黒水の原因になるなどの問題となる。
そこで、従来、原水中の溶解性マンガンを除去する目的で、原水に塩素系の酸化剤を添加して原水中の溶解性マンガンを酸化析出させる酸化工程、さらに必要に応じて凝集剤を添加して酸化したマンガン粒子を粗大化する工程、最後に、膜濾過する工程から構成されている浄水製造方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の原水に塩素系の酸化剤を添加して原水中の溶解性マンガンを酸化析出させた後に膜濾過を行う浄水製造方法は、マンガンの酸化に時間がかかるため、前処理の反応時間を長く取る必要があり、前処理槽が大きな物になり、省スペースという膜処理設備の長所がなくなってしまう。また、未酸化のマンガンが濾過膜中で酸化析出すると、膜が閉塞し、洗浄間隔が短くなるという問題がある。
この問題の対策として、前処理にマンガン砂濾過塔を設けて、自触媒効果により、溶解性マンガンを短時間で完全に酸化するという方法が知られている。しかし、マンガン砂濾過塔を設ける場合には、膜処理設備のほかに砂濾過設備を設けることとなり、設置スペース及び設備コストが増大するという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、膜処理設備以外の処理設備を増設することなく、省スペース、低コストで溶解性マンガンを完全に除去できる膜を用いた浄水製造方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による浄水の製造方法は、原水を透過膜で濾過する浄水の製造方法において、透過膜の表面に対して二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を供給してプレコートする工程と、前記プレコートされた透過膜によって塩素系の酸化剤を添加した原水を濾過する工程と、前記プレコートした二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を剥離する工程と、前記剥離させた二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を回収する工程とから成ることを特徴とする。また、本発明は、原水に塩素系の酸化剤を添加して原水中の溶解性マンガンを酸化析出させて膜濾過を行う浄水の製造装置であって、二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末を貯留・供給する二酸化マンガン粒／粉末貯留槽と、前記二酸化マンガン粒／粉末貯留槽より供給される二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末をプレコートされる透過膜とを備えて成り、前記二酸化マンガン粒／粉末貯留槽と前記透過膜との間で二酸化マンガン粒及び／又は二酸化マンガン粉末のプレコートと剥離回収とを繰り返し行う構成としたことを特徴とする浄水の製造装置を提供するものである。
【０００５】
本発明によれば、原水中の溶解性マンガンは、添加された塩素系の酸化剤により、膜表面にプレコートされた二酸化マンガンの自触媒効果により二酸化マンガン層を通過する際に瞬間的に酸化され、固形化される。したがって、膜処理設備以外の処理設備を増設することなく、省スペース、低コストで溶解性マンガンを完全に除去することができる。また、透過膜の表面にプレコートされた二酸化マンガン粒／粉末を剥離するようにしているため、物理洗浄によって容易に二酸化マンガン粒／粉末を剥離することができる。
本発明において、透過膜としては、特に制限はなく、例えば、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜などの透過膜を使用することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこの実施例によって制限されるものではない。
【０００７】
図１は、本発明の一実施例を示す浄水の製造装置の系統図である。まず、透過膜１の表面に、二酸化マンガン粒／粉末（本明細書中、粒／粉末は、粒及び／又は粉末を意味するものとする）２をプレコートするため、二酸化マンガン粒／粉末貯留槽４から二酸化マンガン粒／粉末２を膜モジュール３中に投入しつつ処理水又は原水を濾過し、透過膜１の表面に二酸化マンガン粒／粉末２をプレコートする。プレコートする二酸化マンガン粒／粉末の量は、透過膜１０の表面がすべて二酸化マンガン粒／粉末２によってコーティングされればよく、可能な限り少ない方が好ましい。
【０００８】
次に、塩素系の酸化剤６、例えば、次亜塩素酸ナトリウムなどが添加された原水７を濾過する。この時添加する塩素系の酸化剤の濃度は、遊離残留塩素で０．１〜１．５ｍｇ／Ｌであればよい。原水７中の溶解性マンガンは、この時点では殆ど酸化されていないが、透過膜１０の表面にプレコートされた二酸化マンガン粒／粉末２の層を通過する際に自触媒効果によって次式のように瞬間的に酸化され、固形化される。
ＭｎＯ（ＯＨ）２＋Ｍｎ（ＨＣＯ３）２  ＋Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２  →２ＭｎＯ（ＯＨ）２  ＋２ＨＣｌ＋２ＣＯ２
【０００９】
固形化されたマンガンは、透過膜１によって除去されるため、処理水５中には溶解性のマンガンは存在しない。一定時間の濾過工程を終了した後、処理水５を逆方向に濾過する逆圧洗浄や、洗浄用のエアを膜モジュール３に供給するエアスクラビング洗浄などの物理洗浄を行い、透過膜１の表面にプレコートされた二酸化マンガン粒／粉末２を剥離する。プレコートされた二酸化マンガン粒／粉末は、物理洗浄によって容易に剥離し、原水７中の溶解性マンガンは、プレコートされた二酸化マンガン粒／粉末２の上で固形化し、透過膜１には付着しないため、物理洗浄により透過膜１の運転圧力は完全に回復する。剥離した二酸化マンガン粒／粉末は、原水７中の溶解性マンガンが固形化して増量した分のみ系外に排出し、残りは再びプレコートするために回収する。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、原水中の溶解性マンガンは、添加された塩素系の酸化剤により、膜表面にプレコートされた二酸化マンガンの自触媒効果で二酸化マンガン層を通過する際に瞬間的に酸化され、固形化される。したがって、膜処理設備以外の処理設備を増設することなく、省スペース、低コストで溶解性マンガンを完全に効率よく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す浄水製造装置の系統図である。
【符号の説明】
１  透過膜
２  二酸化マンガン粒／粉末
３  膜モジュール
４  二酸化マンガン粒／粉末貯留槽
５  処理水
６  塩素系の酸化剤
７  原水
【図１】
0003613080.tif 000002