(57)【要約】【課題】被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法において、膜閉塞の発生を抑制する膜ろ過方法および膜ろ過装置を提供する。【解決手段】被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加する添加工程と、凝集助剤と凝集剤とを添加した水を、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを有するろ過装置１０を用いて膜ろ過処理する膜ろ過工程と、を含む膜ろ過方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加する添加工程と、
前記凝集助剤と前記凝集剤とを添加した水を、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理する膜ろ過工程と、
を含むことを特徴とする膜ろ過方法。
【請求項２】
請求項１に記載の膜ろ過方法であって、
前記添加工程は、
前記被処理水に前記無機系の凝集助剤を添加する凝集助剤添加工程と、
前記凝集助剤を添加した凝集助剤添加水に前記凝集剤を添加する凝集剤添加工程と、
を含むことを特徴とする膜ろ過方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の膜ろ過方法であって、
前記凝集助剤は、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸および活性炭のうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする膜ろ過方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の膜ろ過方法であって、
前記凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄およびポリシリカ鉄のうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする膜ろ過方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の膜ろ過方法であって、
前記被処理水は、ＴＯＣ濃度が０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲、懸濁物質（ＳＳ）濃度が１〜２０ｍｇ／Ｌの範囲のうちの少なくとも１つの範囲にあることを特徴とする膜ろ過方法。
【請求項６】
被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加する添加手段と、
前記凝集助剤と前記凝集剤とを添加した水を、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理する膜ろ過手段と、
を備えることを特徴とする膜ろ過装置。
【請求項７】
請求項６に記載の膜ろ過装置であって、
前記添加手段は、
前記被処理水に前記無機系の凝集助剤を添加する凝集助剤添加手段と、
前記凝集助剤を添加した凝集助剤添加水に前記凝集剤を添加する凝集剤添加手段と、
を備えることを特徴とする膜ろ過装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の膜ろ過装置であって、
前記凝集助剤は、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸および活性炭のうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする膜ろ過装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の膜ろ過装置であって、
前記凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄およびポリシリカ鉄のうちの少なくとも１つを含むものであることを特徴とする膜ろ過装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の膜ろ過装置であって、
前記凝集助剤および前記凝集剤のうち少なくとも１つの添加方法がライン注入であることを特徴とする膜ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法および膜ろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
膜ろ過では、ろ過対象物質等がろ過膜の表面や細孔内に付着、堆積する膜閉塞（ファウリング）を軽減するために凝集剤を添加することがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような凝集膜ろ過法において、凝集条件を最適化するためにｐＨ調整剤として酸やアルカリを添加することがある。しかし、凝集剤を添加し、ｐＨ調整剤によって凝集条件を最適化しても膜閉塞は発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５１７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法において、膜閉塞の発生を抑制する膜ろ過方法および膜ろ過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加する添加工程と、前記凝集助剤と前記凝集剤とを添加した水を、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理する膜ろ過工程と、を含む膜ろ過方法である。
【０００７】
前記膜ろ過方法において、前記添加工程は、前記被処理水に前記無機系の凝集助剤を添加する凝集助剤添加工程と、前記凝集助剤を添加した凝集助剤添加水に前記凝集剤を添加する凝集剤添加工程と、を含むことが好ましい。
【０００８】
前記膜ろ過方法において、前記凝集助剤は、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸および活性炭のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
【０００９】
前記膜ろ過方法において、前記凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄およびポリシリカ鉄のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
【００１０】
前記膜ろ過方法において、前記被処理水は、ＴＯＣ濃度が０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲、懸濁物質（ＳＳ）濃度が１〜２０ｍｇ／Ｌの範囲のうちの少なくとも１つの範囲にあることが好ましい。
【００１１】
前記膜ろ過方法において、前記凝集助剤および前記凝集剤のうち少なくとも１つの添加方法がライン注入であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加する添加手段と、前記凝集助剤と前記凝集剤とを添加した水を、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理する膜ろ過手段と、を備える膜ろ過装置である。
【００１３】
前記膜ろ過装置において、前記添加手段は、前記被処理水に前記無機系の凝集助剤を添加する凝集助剤添加手段と、前記凝集助剤を添加した凝集助剤添加水に前記凝集剤を添加する凝集剤添加手段と、を備えることが好ましい。
【００１４】
前記膜ろ過装置において、前記凝集助剤は、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸および活性炭のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
【００１５】
前記膜ろ過装置において、前記凝集剤は、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄およびポリシリカ鉄のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。
【００１６】
前記膜ろ過装置において、前記被処理水は、ＴＯＣ濃度が０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲、懸濁物質（ＳＳ）濃度が１〜２０ｍｇ／Ｌの範囲のうちの少なくとも１つの範囲にあることが好ましい。
【００１７】
前記膜ろ過装置において、前記凝集助剤および前記凝集剤のうち少なくとも１つの添加方法がライン注入であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法において、膜閉塞の発生を抑制する膜ろ過方法および膜ろ過装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る膜ろ過装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る膜ろ過装置の他の例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る膜ろ過装置の他の例を示す概略構成図である。
【図４】比較例で用いた膜ろ過装置を示す概略構成図である。
【図５】実施例１および比較例１における、膜間差圧（ｋＰａ）の経時変化を示す図である。
【図６】実施例２〜４および比較例２における、ろ過量（ｍ３／ｍ２）とろ過抵抗（１／ｍ）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
本発明の実施形態に係る膜ろ過装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。膜ろ過装置１は、膜ろ過手段として、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つのろ過膜を有するろ過装置１０を備える。
【００２２】
図１の膜ろ過装置１において、ろ過装置１０の入口には被処理水配管１２が接続され、ろ過装置１０の出口には処理水配管１４が接続されている。被処理水配管１２には、凝集助剤添加手段として凝集助剤添加配管１６、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管１８、およびｐＨ調整剤添加手段としてｐＨ調整剤添加配管２０が接続されている。例えば、被処理水配管１２における、凝集助剤添加配管１６の添加点とろ過装置１０の入口との間に、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管１８、およびｐＨ調整剤添加手段としてｐＨ調整剤添加配管２０が接続されている。
【００２３】
本実施形態に係る膜ろ過方法および膜ろ過装置１の動作について説明する。
【００２４】
被処理水は、被処理水配管１２を通してろ過装置１０に送液される。ここで、被処理水配管１２において、被処理水に凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤と、凝集剤添加配管１８を通して凝集剤とが添加される（添加工程）。添加工程では、例えば、被処理水配管１２において、被処理水に凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤が添加され（凝集助剤添加工程）、次に、凝集助剤が添加された凝集助剤添加水に凝集剤添加配管１８を通して凝集剤が添加される（凝集剤添加工程）。添加工程では、被処理水配管１２において、被処理水に凝集剤添加配管１８を通して凝集剤が添加され（凝集剤添加工程）、次に、凝集剤が添加された凝集剤添加水に、凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤が添加されてもよいし（凝集助剤添加工程）、被処理水配管１２において、被処理水に、凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤が添加される（凝集助剤添加工程）とともに、凝集剤添加配管１８を通して凝集剤が添加されてもよい（凝集剤添加工程）。被処理水配管１２において、凝集助剤と凝集剤とが添加された水にｐＨ調整剤添加配管２０を通してｐＨ調整剤が添加されてもよい（ｐＨ調整剤添加工程）。凝集助剤と凝集剤とが添加された水に凝集剤が添加されることにより、凝集処理が行われる。凝集助剤と凝集剤とが添加された水が、ろ過装置１０において精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理される（膜ろ過工程）。膜ろ過処理された処理水は、処理水配管１４を通して排出される。
【００２５】
本実施形態に係る膜ろ過方法および膜ろ過装置１では、被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とが添加されることによって、好ましくは凝集剤が添加される前に無機系の凝集助剤が添加されることによって、膜閉塞の発生が抑制され、膜の安定運転に寄与する。
【００２６】
所定の時間、膜ろ過工程が行われた後、処理水または別途逆洗水を用いて、ろ過膜の逆洗を行ってもよいし、空気清浄を行ってもよい。凝集剤が添加される前に無機系の凝集助剤が添加され、逆洗が行われることによって、膜間差圧が回復し、膜の安定運転に寄与する。
【００２７】
通常、凝集助剤は、凝集剤により生成した微細フロックを吸着架橋作用により、大きなフロックにして沈降分離を促進させるために使用され、被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法においては、一般的に高分子凝集剤が使用される。無機系の凝集助剤はろ過抵抗の要因となるので、通常は無機系の凝集助剤を添加することは行われなかったが、本発明者は、被処理水に無機系の凝集助剤と凝集剤とを添加することにより、好ましくは被処理水に凝集剤が添加される前に無機系の凝集助剤を添加することにより、予想外に膜閉塞の発生が抑制されることを見出した。これは、膜閉塞の主要因となる懸濁物質、ＴＯＣ成分、凝集剤の金属イオン等が凝集助剤に吸着され、荷電的にろ過膜に付着しにくくなると考えられる。また、凝集助剤によってフロックが大きくなることによって、逆洗や空気洗浄等のときにろ過膜面に付着したフロックが洗浄水や洗浄空気等から受ける抵抗が大きくなり、ろ過膜面からはがれやすくなったためと考えられる。
【００２８】
無機系の凝集助剤としては、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸、活性炭等の無機鉱物系の凝集助剤が挙げられ、ベントナイト、カオリン、活性ケイ酸および活性炭のうちの少なくとも１つを含むものであることが好ましい。凝集助剤としては、高分子ポリマ系のものも考えられるが、高分子ポリマ系では、上記のような膜閉塞発生の抑制効果はほとんど発揮されない。
【００２９】
凝集助剤の体積平均粒径は、１〜５０μｍの範囲であることが好ましく、５〜２０μｍの範囲であることが好ましい。凝集助剤の体積平均粒径が１μｍ未満であると、凝集助剤が膜閉塞の原因になる場合があり、５０μｍを超えると、凝集不良を改善する効果が小さくなる場合がある。凝集助剤の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定法で測定することができ、例えば、島津サイエンス製ＳＡＬＤ−２００Ｖ  ＥＲを用いて測定することができる。
【００３０】
凝集助剤の添加量は、ビーカーテスト、設備の試運転のときや実運転のときにおけるデータ採取等により適宜決定、調整されればよいが、５〜５０ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましく、原水中の懸濁物質量との和が２０〜１００ｍｇ／Ｌの範囲となるように添加することが好ましい。凝集助剤の添加量が５ｍｇ／Ｌ未満であると、膜閉塞発生の抑制効果が小さくなる場合があり、５０ｍｇ／Ｌを超えると、凝集助剤が濾過抵抗を生じ、安定運転を阻害する場合がある。
【００３１】
凝集助剤の添加は、ろ過装置１０におけるろ過膜の膜間差圧に基づき行われてもよい。例えば、ろ過膜の膜間差圧をモニタしながら、所定の膜間差圧の上限値に達したときに、凝集助剤の添加を行い、所定の膜間差圧の下限値にまで低下したときに、凝集助剤の添加を停止すればよい。また、凝集助剤の添加は、所定の時間間隔で所定の時間行ってもよい。例えば、凝集助剤の添加は、１０時間に１回以下の頻度で１回あたり５時間以上行うことが好ましい。これらの他、ビーカーテスト、設備の試運転のときや実運転のときにおけるデータ採取等により適宜決定、調整することもできる。
【００３２】
凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄、ポリシリカ鉄（ＰＳＩ）等の無機系凝集剤、ポリアクリルアミド等の有機系凝集剤が挙げられ、膜閉塞等の点から、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄およびポリシリカ鉄のうちの少なくとも１つを含む無機系凝集剤が好ましい。
【００３３】
ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸等の酸や、水酸化ナトリウム等のアルカリが挙げられる。
【００３４】
凝集処理における凝集剤を添加する水のｐＨは、凝集剤の金属イオンが水酸化物を生成するｐＨの範囲であることが好ましい。例えば凝集剤がポリ塩化アルミニウムの場合は、５〜８の範囲であることが好ましく、塩化第二鉄の場合は、３〜１１の範囲であることが好ましい。凝集剤を添加する水のｐＨが前記ｐＨの範囲から逸脱すると、凝集剤に含まれるアルミニウムや鉄がろ過膜の処理水にリークする場合がある。
【００３５】
ろ過膜は、限外ろ過（ＵＦ）膜および精密ろ過（ＭＦ）膜のうち少なくとも１つである。ろ過膜としては、セラミック膜等の無機膜、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＳ（ポリスルホン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の有機膜のいずれでもよい。また、ろ過膜は、外圧式、内圧式のいずれでもよい。空気清浄を行うことができる外圧式の有機膜が好ましい。
【００３６】
被処理水のＴＯＣ濃度は、０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。被処理水の懸濁物質（ＳＳ）濃度は、１〜１００ｍｇ／Ｌの範囲であることが好ましい。また、被処理水は、ＴＯＣ濃度が０．５〜１０ｍｇ／Ｌの範囲、懸濁物質（ＳＳ）濃度が１〜２０ｍｇ／Ｌの範囲のうちの少なくとも１つの範囲にあることが好ましい。被処理水のＴＯＣ濃度が０．５ｍｇ／Ｌよりも低い場合、膜閉塞が発生しにくいため、本実施形態に係る膜ろ過方法を適応する優位性が薄れる場合がある。被処理水のＴＯＣ濃度が１０ｍｇ／Ｌよりも高い場合、本実施形態に係る膜ろ過方法を適応しても膜閉塞が発生しやすくなる。被処理水のＳＳ濃度が低いほど、凝集の核となるＳＳがないため凝集処理が困難になる場合がある。凝集不良が発生すると有機物が十分に除去されなかったり、凝集剤自身が膜閉塞の原因となる場合がある。そのため、本実施形態に係る膜ろ過方法は、ＳＳ濃度が１〜２０ｍｇ／Ｌの範囲で特に効果的である。
【００３７】
被処理水は、例えば、河川水、工場排水等が挙げられる。
【００３８】
凝集助剤、凝集剤、およびｐＨ調整剤のうち少なくとも１つの添加方法は、ライン注入であっても、凝集助剤混和槽および凝集剤混和槽をのうち少なくとも１つを設けて、それら添加槽において添加されてもよい。装置がコンパクトになる等の点から、ライン注入であることが好ましい。
【００３９】
例えば、図２に示す膜ろ過装置３は、膜ろ過手段として、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つのろ過膜を有するろ過装置１０と、凝集助剤混和槽２２とを備える。
【００４０】
図２の膜ろ過装置３において、凝集助剤混和槽２２の入口には被処理水配管２４が接続され、凝集助剤混和槽２２の出口とろ過装置１０の入口とは、凝集助剤添加水配管２６により接続されている。ろ過装置１０の出口には処理水配管１４が接続されている。凝集助剤混和槽２２には、凝集助剤添加手段として、凝集助剤添加配管１６が接続されている。凝集助剤添加水配管２６には、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管１８、およびｐＨ調整剤添加手段としてｐＨ調整剤添加配管２０が接続されている。凝集助剤混和槽２２には、撹拌手段として、例えば撹拌羽根を有する撹拌装置２８が設置されている。
【００４１】
被処理水は、被処理水配管２４を通して凝集助剤混和槽２２に供給される。凝集助剤混和槽２２において、撹拌装置２８により撹拌されながら、凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤が添加される（凝集助剤添加工程）。凝集助剤が添加された凝集助剤添加水は、凝集助剤添加水配管２６を通してろ過装置１０に供給される。ここで、凝集助剤添加水配管２６において、凝集助剤添加水に凝集剤添加配管１８を通して凝集剤が添加される（凝集剤添加工程）。凝集助剤添加水配管２６において、凝集助剤添加水に凝集剤とともにｐＨ調整剤添加配管２０を通してｐＨ調整剤が添加されてもよい（ｐＨ調整剤添加工程）。凝集助剤添加水に凝集剤が添加されることにより、凝集処理が行われる。なお、凝集剤およびｐＨ調整剤は、被処理水配管２４において添加され、凝集剤が添加された凝集剤添加水に無機系の凝集助剤が添加されてもよいし、凝集助剤混和槽２２において添加され、無機系の凝集助剤が添加されるとともに、凝集剤が添加されてもよい。凝集剤が添加された凝集剤添加水が、ろ過装置１０において精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理される（膜ろ過工程）。膜ろ過処理された処理水は、処理水配管１４を通して排出される。
【００４２】
また、例えば、図３に示す膜ろ過装置５は、膜ろ過手段として、精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つのろ過膜を有するろ過装置１０と、凝集助剤混和槽２２と、凝集剤混和槽３０とを備える。
【００４３】
図３の膜ろ過装置５において、凝集助剤混和槽２２の入口には被処理水配管２４が接続され、凝集助剤混和槽２２の出口と凝集剤混和槽３０の入口とは、凝集助剤添加水配管３２により接続されている。凝集剤混和槽３０の出口とろ過装置１０の入口とは、凝集剤添加水配管３４により接続されている。ろ過装置１０の出口には処理水配管１４が接続されている。凝集助剤混和槽２２には、凝集助剤添加手段として、凝集助剤添加配管１６が接続されている。凝集剤混和槽３０には、凝集剤添加手段として凝集剤添加配管１８、およびｐＨ調整剤添加手段としてｐＨ調整剤添加配管２０が接続されている。凝集助剤混和槽２２および凝集剤混和槽３０には、撹拌手段として、例えば撹拌羽根を有する撹拌装置２８および撹拌装置３６がそれぞれ設置されている。
【００４４】
被処理水は、被処理水配管２４を通して凝集助剤混和槽２２に供給される。凝集助剤混和槽２２において、撹拌装置２８により撹拌されながら、凝集助剤添加配管１６を通して無機系の凝集助剤が添加される（凝集助剤添加工程）。凝集助剤が添加された凝集助剤添加水は、凝集助剤添加水配管３２を通して凝集剤混和槽３０に供給される。凝集剤混和槽３０において、撹拌装置３６により撹拌されながら、凝集助剤添加水に凝集剤添加配管１８を通して凝集剤が添加される（凝集剤添加工程）。凝集剤混和槽３０において、凝集助剤添加水に凝集剤とともにｐＨ調整剤添加配管２０を通してｐＨ調整剤が添加されてもよい（ｐＨ調整剤添加工程）。凝集助剤添加水に凝集剤が添加されることにより、凝集処理が行われる。なお、凝集助剤混和槽２２と凝集剤混和槽３０との順序を逆にして、凝集剤が添加された凝集剤添加水に無機系の凝集助剤が添加されてもよい。凝集剤が添加された凝集剤添加水は、凝集剤添加水配管３４を通してろ過装置１０に供給される。凝集剤添加水は、ろ過装置１０において精密ろ過膜または限外ろ過膜の少なくとも１つを用いて膜ろ過処理される（膜ろ過工程）。膜ろ過処理された処理水は、処理水配管１４を通して排出される。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４６】
＜実施例１＞
図２に示す膜ろ過装置３を用いて、膜ろ過処理を行った。凝集助剤混和槽２２において、撹拌装置２８により撹拌しながら、被処理水に凝集助剤として、ベントナイト（体積平均粒径：１５μｍ）を１００ｍｇ／Ｌとなるように添加した。その後段で、凝集助剤添加水配管２６において、凝集助剤添加水に凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を５０ｍｇ／Ｌ添加し、ｐＨ調整剤として硫酸を添加し、ｐＨが６．８となるように調整した。ろ過膜は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製、外圧式、４ｍ２のＵＦ膜を用いた。膜の通水条件は、２．０ｍ／ｄとした。
【００４７】
＜比較例１＞
比較例１で用いた膜ろ過装置を図４に示す。図４の膜ろ過装置７において、ろ過装置５０の入口には被処理水配管５２が接続され、ろ過装置５０の出口には処理水配管５４が接続されている。被処理水配管５２には、凝集剤添加配管５６およびｐＨ調整剤添加配管５８が接続されている。実施例１において凝集助剤としてベントナイトを添加しないこと以外は同じ条件とした。
【００４８】
比較例１の条件で１０時間通水した後、実施例１の条件で５時間通水し、再度比較例１の条件で１５時間通水した。１時間に１回逆洗を行った。ろ過装置における膜間差圧の経時変化を図５に示す。
【００４９】
比較例１の条件で１０時間通水したところ、膜間差圧はやや上昇したが、実施例１の条件で通水したところ、膜間差圧が回復することが確認できた。これは凝集助剤によって凝集条件が改善され、荷電的に膜面に付着しにくくなったためと考えられる。また、凝集助剤によってフロックが大きくなることによって、逆洗や空気洗浄のときに膜面に付着したフロックが洗浄水や洗浄空気から受ける抵抗が大きくなり、膜面からはがれやすくなったためと考えられる。以上の結果により、凝集助剤を添加する凝集膜ろ過の有効性が示された。
【００５０】
＜実施例２＞
被処理水に凝集助剤として、ベントナイトを２０ｍｇ／Ｌとなるように添加した。その後段で、凝集助剤添加水に凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を２０ｍｇ／Ｌ添加し、ｐＨ調整剤として硫酸を添加し、ｐＨが６．８となるように調整した。ろ過膜は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製、外圧式、０．０６ｍ２のＵＦ膜を用いた。ろ過圧力を１００ｋＰａで通水した。逆洗は濾過量が０．３ｍ３／ｍ２（単位膜面積あたりの濾過量）となる毎に行った。
【００５１】
＜実施例３＞
凝集助剤（ベントナイト）と凝集剤（ＰＡＣ）の添加順序を変えた以外は実施例２と同様の処理を行った。
【００５２】
＜実施例４＞
凝集助剤（ベントナイト）と凝集剤（ＰＡＣ）を同時に添加した以外は実施例２と同様の処理を行った。
【００５３】
＜比較例２＞
凝集助剤（ベントナイト）を添加しない以外は実施例２と同様の処理を行った。
【００５４】
ろ過装置におけるろ過量（ｍ３／ｍ２）とろ過抵抗（１／ｍ）との関係を図６に示す。比較例２の条件では、定期的に逆洗を行ってもろ過抵抗が上昇した。一方、実施例２〜４の条件では、定期的に逆洗処理を行うことで、ろ過抵抗の上昇を抑制することができた。
【００５５】
＜実施例５＞
被処理水に凝集助剤として、ベントナイトを１ｍｇ／Ｌとなるように添加した。その後段で、凝集助剤添加水に凝集剤としてポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）を１０ｍｇ／Ｌ添加し、ｐＨ調整剤として硫酸を添加し、ｐＨが６．８となるように調整した。ろ過膜は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製の平膜にてろ過圧力−７３ｋＰａで吸引ろ過を行い、被処理水２００ｍＬが膜を通過する時間を測定した。
【００５６】
＜比較例３＞
凝集助剤としてポリマー（アクリルアミド系凝集剤）を添加した以外、実施例５と同様の実験を行った。
【００５７】
実施例５の条件では、ろ過時間は３６２秒であった。一方、比較例３の条件では、ろ過時間は６８０秒であり、比較例３の条件の方が詰まりやすい結果となった。
【００５８】
このように実施例の方法により、被処理水に凝集剤を添加して膜ろ過処理する膜ろ過方法において、膜閉塞の発生を抑制することができた。
【符号の説明】
【００５９】
１，３，５，７  膜ろ過装置、１０，５０  ろ過装置、１２，２４，５２  被処理水配管、１４，５４  処理水配管、１６  凝集助剤添加配管、１８，５６  凝集剤添加配管、２０，５８  ｐＨ調整剤添加配管、２２  凝集助剤混和槽、２６，３２  凝集助剤添加水配管、２８，３６  撹拌装置、３０  凝集剤混和槽、３４  凝集剤添加水配管。
【図１】
2018202277.tif 000003
【図２】
2018202277.tif 000004
【図３】
2018202277.tif 000005
【図４】
2018202277.tif 000006
【図５】
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【図６】
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