JP2013146717A - Water treatment method and water treatment apparatus - Google Patents
Water treatment method and water treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013146717A JP2013146717A JP2012011414A JP2012011414A JP2013146717A JP 2013146717 A JP2013146717 A JP 2013146717A JP 2012011414 A JP2012011414 A JP 2012011414A JP 2012011414 A JP2012011414 A JP 2012011414A JP 2013146717 A JP2013146717 A JP 2013146717A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter aid
- water
- solid
- filtration membrane
- suspension
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
- B01J20/3268—Macromolecular compounds
- B01J20/3272—Polymers obtained by reactions otherwise than involving only carbon to carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28009—Magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/488—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
- C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
ここに記載する実施の形態は、ろ過助剤を用いて工場排水や生活排水などを浄化するための水処理方法及び水処理装置に関する。 Embodiment described here is related with the water treatment method and water treatment apparatus for purifying factory waste water, domestic waste water, etc. using a filter aid.
近時、工業の発達や人口の増加により水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには工業排水や生活排水などのような各種の排水を浄化して再利用することが重要である。排水を浄化するためには水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。排水を浄化する方法として例えば膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法などがある。これらの水処理方法を用いて、排水に含まれるリンや窒素などの環境に及ぼす影響の大きい化学物質を除去し、また水中に分散した油類やクレイなどを除去することができる。 Recently, the effective use of water resources has been required due to industrial development and population growth. In order to effectively use water resources, it is important to purify and reuse various wastewaters such as industrial wastewater and domestic wastewater. In order to purify the waste water, it is necessary to separate and remove water insoluble matters and impurities contained in the water. Examples of methods for purifying wastewater include membrane separation methods, centrifugal separation methods, activated carbon adsorption methods, ozone treatment methods, and suspended matter precipitation removal methods by adding flocculants. By using these water treatment methods, chemical substances having a great influence on the environment such as phosphorus and nitrogen contained in the wastewater can be removed, and oils and clays dispersed in water can be removed.
上述した各種水処理方法のうち膜分離法は、水中の不溶物質を除去するのに最も一般的に採用されている方法の1つである。膜分離法は、ろ過膜の保護の観点から、あるいは難脱水性の物質を含む水の通水速度を上げる観点から、所謂プレコート法やボディーフィード法のようなろ過助剤を利用する形態でしばしば用いられている。 Of the various water treatment methods described above, the membrane separation method is one of the most commonly employed methods for removing insoluble substances in water. The membrane separation method is often used in the form of using a filter aid such as a so-called precoat method or body feed method from the viewpoint of protecting the filtration membrane or from the viewpoint of increasing the flow rate of water containing a hardly dehydrated substance. It is used.
一般的にケイ砂などのろ過助剤を用いる場合は、使用済みのろ過助剤は再利用することなく廃棄される。また、ろ過助剤を再利用しようとする場合であっても、ろ過助剤の回収や洗浄のために多くのプロセス工程が必要になり、実用的でないという問題点があった。 In general, when a filter aid such as silica sand is used, the used filter aid is discarded without being reused. Even when the filter aid is to be reused, many process steps are required for the recovery and washing of the filter aid, which is not practical.
ここに記載する実施の形態は上記の課題を解決するためになされたものであり、微細な水中の固形分を効率よく除去でき、ろ過助剤の再利用が容易にできる水処理方法および水処理装置を提供することを目的とする。 The embodiments described herein are made to solve the above-described problems, and are a water treatment method and a water treatment capable of efficiently removing fine solids in water and easily reusing a filter aid. An object is to provide an apparatus.
ここに記載する水処理方法は、(a)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を準備し、(b)前記ろ過助剤に分散媒を混合し、前記分散媒中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、(c)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜の上に前記ろ過助剤を含むプレコート層を形成し、次いで固体分を含む被処理水を前記プレコート層および前記ろ過膜に通過させ、前記プレコート層のろ過助剤に前記固体分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、(d)剥離水を前記プレコート層に注いで前記ろ過膜から前記プレコート層を剥離させ、これにより前記固形分を捕捉した前記プレコート層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、(e)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、(f)分離したろ過助剤を前記(b)工程において懸濁液の作製に再利用するか、または
(A)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を準備し、(B)固体分を含む被処理水と前記ろ過助剤とを混合し、前記被処理水中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、(C)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤および前記固形分を含む堆積層を形成し、前記堆積層中において前記ろ過助剤に前記固形分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、(D)剥離水を前記堆積層に注いで前記フィルタから前記堆積層を剥離させ、これにより前記水不溶性の金属化合物粒子を捕捉した前記堆積層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、(E)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、(F)分離したろ過助剤を前記(B)工程において懸濁液の作製に再利用することを特徴とする。
The water treatment method described here is: (a) a filter aid in which a part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. (B) A dispersion medium is mixed with the filter aid to prepare a suspension in which the filter aid is dispersed in the dispersion medium, and (c) the suspension is filtered through a filter membrane. And forming a precoat layer containing the filter aid on the filter membrane, and then allowing water to be treated containing a solid content to pass through the precoat layer and the filter membrane, and adding the solid to the filter aid of the precoat layer. The solid component is separated from the water to be treated by this, and (d) peeling water is poured into the precoat layer to separate the precoat layer from the filtration membrane, thereby capturing the solid component. A mixture of the precoat layer release material and the release water was provided. (E) magnetically separating the filter aid from the mixture and (f) reusing the separated filter aid in the preparation of the suspension in step (b), or (A) 22 A filter aid in which a part of or all of the magnetic single particles or aggregates thereof is covered with a coating material having a critical surface tension γ c of × 10 −3 N / m or less is prepared. Treated water and the filter aid are mixed, a suspension in which the filter aid is dispersed in the treated water is prepared, (C) the suspension is filtered through a filter membrane, and the filter membrane is placed on the filter membrane. Forming a deposited layer containing the filter aid and the solid content, causing the filter aid to adsorb and trap the solid content in the deposited layer, thereby separating the solid content from the water to be treated; ) Pour stripping water into the deposited layer to strip the deposited layer from the filter, thereby making the water insoluble Providing a mixture of the exfoliation product of the deposited layer capturing the metal compound particles and the exfoliation water, (E) magnetically separating the filter aid from the mixture, and (F) separating the filter aid. In the step (B), it is reused for preparing a suspension.
種々の実施の形態を以下に説明する。 Various embodiments are described below.
(1)ここに記載する実施の形態の水処理方法は、(a)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を準備し、(b)前記ろ過助剤に分散媒を混合し、前記分散媒中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、(c)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜の上に前記ろ過助剤を含むプレコート層を形成し、次いで固体分を含む被処理水を前記プレコート層および前記ろ過膜に通過させ、前記プレコート層のろ過助剤に前記固体分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、(d)剥離水を前記プレコート層に注いで前記ろ過膜から前記プレコート層を剥離させ、これにより前記固形分を捕捉した前記プレコート層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、(e)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、(f)分離したろ過助剤を前記(b)工程において懸濁液の作製に再利用する。 (1) The water treatment method according to the embodiment described herein includes: (a) a part of a magnetic single particle or an aggregate thereof by a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less; A filter aid that is entirely covered is prepared, (b) a dispersion medium is mixed with the filter aid, and a suspension in which the filter aid is dispersed in the dispersion medium is prepared, and (c) a filter membrane The suspension is filtered, a precoat layer containing the filter aid is formed on the filtration membrane, and then water to be treated containing solids is passed through the precoat layer and the filtration membrane, and the precoat layer The filter aid adsorbs and captures the solid content, thereby separating the solid content from the water to be treated, and (d) peeling water is poured into the precoat layer to peel the precoat layer from the filter membrane, As a result, the exfoliation of the precoat layer that has captured the solid content and the exfoliation Providing a mixture with water separation, (e) magnetically separating the filter aid from the mixture, and (f) reusing the separated filter aid in the step (b) for making a suspension.
上記実施形態の水処理方法は、プレコート法に対応する方法である。上記特定の臨界表面張力γcを有するろ過助剤を分散媒中に分散させ、懸濁液を作製する。この懸濁液を固液分離装置のろ過膜に供給し、ろ過助剤を堆積させ、ろ過膜上に所望のプレコート層を形成する。次いで、被処理水をプレコート層に通水し、固形分(水不溶物質)をろ過助剤に吸着・捕捉させる。次いで、ろ過膜上のプレコート層に向けて剥離水を側方から吹き付けて、プレコート層をろ過膜から剥離させ、剥離物に対してさらに剥離水を吹き付けて、剥離物をバラバラに分解した状態とする。次いで、バラバラに分解した剥離物を剥離水とともに固液分離装置から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で剥離物を粒子状態になるまで撹拌し、水中においてろ過助剤および固形分を均一に分散させる。次いで、水中に分散するろ過助剤を電磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段にろ過助剤が吸着されている間に、固形分を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、ろ過助剤の磁気吸着を解除して、ろ過助剤を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着したろ過助剤を洗浄し、回収する。回収したろ過助剤は、磁気分離槽からろ過助剤供給装置へ送り、ろ過助剤供給装置および混合槽において懸濁液の作製のために再利用される。 The water treatment method of the above embodiment is a method corresponding to the precoat method. A filter aid having the specific critical surface tension γ c is dispersed in a dispersion medium to prepare a suspension. This suspension is supplied to a filtration membrane of a solid-liquid separator, and a filter aid is deposited to form a desired precoat layer on the filtration membrane. Next, the water to be treated is passed through the precoat layer, and the solid content (water-insoluble substance) is adsorbed and captured by the filter aid. Next, the peeling water is sprayed from the side toward the precoat layer on the filtration membrane, the precoat layer is peeled off from the filtration membrane, the peeling material is further sprayed on the peeled material, and the peeled material is decomposed into pieces. To do. Next, the separated product separated into pieces is sent from the solid-liquid separation device to the magnetic separation tank together with the separation water, and the separated product is stirred in the magnetic separation tank until it becomes a particle state. Disperse. Next, the filter aid dispersed in water is adsorbed by a magnetic adsorption means such as an electromagnet, and the treated water containing solid content is discharged from the magnetic separation tank while the filter aid is adsorbed by the magnetic adsorption means. Next, the magnetic adsorption of the filter aid is released, the filter aid is dropped from the magnetic adsorption means, and treated water or tap water is sprayed onto the magnetic adsorption means to wash away the filter aid adhering to the magnetic adsorption means. ,to recover. The collected filter aid is sent from the magnetic separation tank to the filter aid supply apparatus, and is reused for producing a suspension in the filter aid supply apparatus and the mixing tank.
ろ過助剤は、磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部を特定の臨界表面張力γcをもつ被覆材で被覆したものである。磁性単体粒子の形状は、球状、多面体、不定形など種々の形状を取り得るが特に限定されない。用いるに当って望ましい磁性担体の粒径や形状は、製造コストなどに鑑みて適宜選択すればよく、特に球状または角が丸い多面体構造であることが好ましい。これらの磁性体を組み込むことにより、相対的にろ過助剤の比重が高くなるため、重力による沈降や、サイクロンを用いた遠心力による分離を、磁気による分離と併用することが可能となるため、ろ過助剤を水から迅速に分離することができる。 The filter aid is obtained by coating a part or all of magnetic simple particles or aggregates thereof with a coating material having a specific critical surface tension γ c . The shape of the magnetic single particle can take various shapes such as a spherical shape, a polyhedron, and an indeterminate shape, but is not particularly limited. The particle size and shape of the magnetic carrier desirable for use may be appropriately selected in view of production costs and the like, and a spherical structure or a polyhedral structure with rounded corners is particularly preferable. By incorporating these magnetic materials, the specific gravity of the filter aid is relatively high, so it is possible to use sedimentation by gravity and separation by centrifugal force using a cyclone in combination with magnetic separation. Filter aid can be quickly separated from water.
ろ過助剤の表面は、臨界表面張力γcが22×10−3N/m以下の被覆材で一部又は全部が覆われている。ここで臨界表面張力γcとは、様々な表面張力を持つ液体を固体上に滴下し、その接触角が零(ゼロ)になる液体の表面張力を外挿法で求め、その液体の表面張力の値を臨界表面張力とするジスマン法により求めることができる。また、測定が困難な場合は、組成の近い文献値としてもよい。例えば、プラスチック・データブック(旭化成アミダス(株)「プラスチックス」編集部編,P.35,(1999))などに記載されている値を用いる。 The surface of the filter aid is partially or entirely covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. Here, the critical surface tension γ c means that a liquid with various surface tensions is dropped onto the solid and the surface tension of the liquid whose contact angle is zero is obtained by extrapolation. Can be obtained by the Jisman method using the value of as the critical surface tension. Moreover, when measurement is difficult, it is good also as a literature value with a close composition. For example, values described in a plastic data book (Asahi Kasei Amidus Co., Ltd., “Plastics” editorial department, P. 35, (1999)) are used.
このような臨界表面張力γcの被覆材で覆われたろ過助剤を用いることにより、簡単な操作を行なうだけでろ過助剤と水中の固形物とを容易に分離することができる。すなわち、臨界表面張力γcが低いため、水中で撹拌や超音波などを用いて水中の固形物を固液分離でき、ろ過助剤のみを磁石に吸着させて回収することができる。 By using such a filter aid covered with a coating material having a critical surface tension γ c , the filter aid and the solid matter in water can be easily separated by simple operation. That is, since the critical surface tension γ c is low, solids in water can be solid-liquid separated using stirring or ultrasonic waves in water, and only the filter aid can be adsorbed on the magnet and recovered.
また、磁性体粒子は、単一の磁性単体粒子(一次粒子)を凝集させた凝集体(二次粒子)であってもよい。凝集体では凝集させた一次粒子の間に隙間があると、この隙間をろ液が通過するために処理水量を上げることができる。一次粒子の平均粒子径は、0.5〜5μmの範囲にあることが好ましい。一次粒子としての磁性単体粒子の平均粒子径が5μmよりも大きいと、粒子間の相互間距離が大きくなりすぎて後述する水中の微細な析出物を通過させてしまうスルーパスを生じるおそれがあるからである。一方、一次粒子径が0.5μm未満になると、粒子が緻密に凝集し、実効的な通水量を得ることができなくなるおそれがあるからである。 The magnetic particles may be aggregates (secondary particles) obtained by aggregating single magnetic single particles (primary particles). In the aggregate, if there is a gap between the aggregated primary particles, the filtrate passes through this gap, so that the amount of treated water can be increased. The average particle diameter of the primary particles is preferably in the range of 0.5 to 5 μm. If the average particle size of the magnetic single particles as the primary particles is larger than 5 μm, the distance between the particles becomes too large, and there is a risk of causing a through-pass that allows fine precipitates in water to be described later to pass through. is there. On the other hand, when the primary particle diameter is less than 0.5 μm, the particles are densely aggregated and there is a possibility that an effective water flow rate cannot be obtained.
凝集体からなるろ過助剤の作り方としては、造粒機などで先に凝集体を形成した後に臨界表面張力γcが22×10−3N/m以下の被覆材を塗布する方法と、臨界表面張力γcが22×10−3N/m以下の材料をバインダーとして一次粒子を造粒する方法とがある。前者は、一次粒子と有機系バインダーまたは無機系バインダーとをスプレードライヤーまたはヘンシェルミキサーなどにより混練し、造粒体を作ったあと臨界表面張力γcが22×10−3N/m以下の材料を塗布して100℃〜200℃で反応させる方法や、磁性体原料をスプレードライなどでポーラス状にして焼結させ、ポーラス状の磁性体を作製した後に、22×10−3N/m以下の材料を塗布する方法が挙げられる。後者は、バインダーに臨界表面張力が22×10−3N/m以下の材料を用いてヘンシェルミキサーやスプレードライヤーなどで直接造粒する。 As a method of making a filter aid composed of aggregates, a method of applying a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less after first forming aggregates with a granulator, etc. There is a method of granulating primary particles using a material having a surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less as a binder. In the former, primary particles and organic binders or inorganic binders are kneaded with a spray dryer or Henschel mixer, etc., and a granulated product is produced, and then a material with a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less is used. After applying and reacting at 100 ° C. to 200 ° C., or by sintering the magnetic material in a porous form by spray drying or the like to produce a porous magnetic body, the density is 22 × 10 −3 N / m or less The method of apply | coating material is mentioned. The latter is granulated directly with a Henschel mixer or spray dryer using a binder with a critical surface tension of 22 × 10 −3 N / m or less.
これらの磁性体をろ過助剤に組み込むことにより、相対的にろ過助剤の比重が高くなるため、重力による沈降や、サイクロンを用いた遠心力による分離を、磁気による分離と併用することが可能となるため、ろ過助剤を水から迅速に分離することができる。 By incorporating these magnetic substances into the filter aid, the specific gravity of the filter aid is relatively high, so that sedimentation by gravity and separation by centrifugal force using a cyclone can be used in combination with magnetic separation. Therefore, the filter aid can be quickly separated from the water.
図1を参照して臨界表面張力γcを求める手順と方法を説明する。 The procedure and method for determining the critical surface tension γ c will be described with reference to FIG.
臨界表面張力γcはジスマン(Zisman)法を用いて求めることができる。ジスマン法では、水に濡れにくい性質をもつ固体の表面に表面張力γLが既知の種々の液体をそれぞれ接触させ、その接触角θをそれぞれ測定する。測定した接触角θからcosθの値をそれぞれ求め、求めたcosθ値を縦軸(Y軸)にとり、それに対応する液体の表面張力γLを横軸(X軸)にとって、XY座標上に各測定結果を次々にプロットする。これにより、多数のプロットが記入された図ができあがる。作成した図中のプロット群の傾向を最小二乗法等の計算手法を用いて求め、求めた傾きをもつ直線Zを図中に引く。この直線Zをジスマン・プロット(Zisman plot)という。次いで、作成した直線Z上においてcosθの値が1と等しくなるときの表面張力を求める。すなわち、cosθ=1となるときの直線ZのX軸切片を求める。求めた直線ZのX軸切片の値(表面張力値)をとくに臨界表面張力γcという。固体(ろ過助剤)は、臨界表面張力γcより大きい表面張力γLをもつ液体に濡らされないので、水から容易に分離される。 The critical surface tension γ c can be determined using the Zisman method. In the Jisman method, various liquids having a known surface tension γ L are brought into contact with the surface of a solid that is difficult to wet with water, and the contact angle θ is measured. Each value of cos θ is obtained from the measured contact angle θ, the obtained cos θ value is taken on the vertical axis (Y axis), and the corresponding surface tension γ L of the liquid is taken on the horizontal axis (X axis) on the XY coordinates. Plot the results one after the other. As a result, a figure with a large number of plots is completed. The tendency of the plot group in the created figure is obtained by using a calculation method such as the least square method, and a straight line Z having the obtained inclination is drawn in the figure. This straight line Z is called a Zisman plot. Next, the surface tension when the value of cos θ is equal to 1 on the created straight line Z is obtained. That is, the X-axis intercept of the straight line Z when cos θ = 1 is obtained. The value (surface tension value) of the X-axis intercept of the obtained straight line Z is particularly called critical surface tension γ c . The solid (filter aid) is easily separated from water because it is not wetted by a liquid having a surface tension γ L greater than the critical surface tension γ c .
ここに記載する実施形態の水処理方法では、ろ過助剤が分離性および耐久性に優れているので、分散→吸着→分離→回収→分散のサイクルでろ過助剤を繰り返し使用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるというメリットがある。後述するようにろ過助剤の被覆材としてシリコーン樹脂またはフッ素樹脂を好適に用いることができる。また、ろ過助剤の磁性単体粒子として種々のフェライト系化合物を好適に用いることができる。 In the water treatment method of the embodiment described here, since the filter aid is excellent in separability and durability, the filter aid can be repeatedly used in a cycle of dispersion → adsorption → separation → recovery → dispersion. For this reason, there exists an advantage that an operating cost and a maintenance cost can be restrained low. As will be described later, a silicone resin or a fluororesin can be suitably used as the filter aid coating material. Moreover, various ferrite compounds can be suitably used as the magnetic simple particles of the filter aid.
また、ろ過助剤のコア部分に磁性体を用いているので、電磁石などの磁気吸着手段によりろ過助剤と捕捉した固体分(SS等の水不溶物質)とを迅速かつ確実に分離することができる。このように上記実施形態によれば、分離したろ過助剤を高効率かつ円滑に回収でき、回収したろ過助剤を繰り返し再利用することができる。 In addition, since a magnetic substance is used for the core part of the filter aid, it is possible to quickly and reliably separate the filter aid and the solid matter (water-insoluble substance such as SS) captured by magnetic adsorption means such as an electromagnet. it can. Thus, according to the said embodiment, the isolate | separated filter aid can be collect | recovered efficiently and smoothly, and the collect | recovered filter aid can be reused repeatedly.
(2)ここに記載する実施の形態の水処理方法は、(A)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を準備し、(B)固体分を含む被処理水と前記ろ過助剤とを混合し、前記被処理水中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、(C)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤および前記固形分を含む堆積層を形成し、前記堆積層中において前記ろ過助剤に前記固形分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、(D)剥離水を前記堆積層に注いで前記ろ過膜から前記堆積層を剥離させ、これにより前記固形分を捕捉した前記堆積層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、(E)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、(F)分離したろ過助剤を前記(B)工程において懸濁液の作製に再利用する。 (2) The water treatment method according to the embodiment described herein includes (A) a part of magnetic single particles or an aggregate thereof by a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. A filter aid that is entirely covered is prepared, and (B) the water to be treated containing solids and the filter aid are mixed to prepare a suspension in which the filter aid is dispersed in the water to be treated. (C) filtering the suspension with a filtration membrane, forming a deposition layer containing the filter aid and the solid content on the filtration membrane, and adding the solid content to the filter aid in the deposition layer. Adsorbed and captured, thereby separating the solid content from the water to be treated, and (D) peeling water is poured into the deposited layer to separate the deposited layer from the filtration membrane, thereby capturing the solid content. Providing a mixture of the exfoliation product of the deposited layer and the exfoliation water, and (E) removing the filter aid from the mixture Magnetically separated and (F) the separated filter aid is reused for the preparation of the suspension in the step (B).
上記実施形態の水処理方法は、ボディーフィード法に対応する方法である。上記特定の臨界表面張力γcを有するろ過助剤を被処理水中に分散させ、ろ過助剤に水不溶性の固形分を吸着させ、このろ過助剤/固形分の吸着状態にある被処理水をろ過膜に通水し、ろ過膜上にろ過助剤/固形分の混合物からなる堆積層を形成する。次いで、ろ過膜上の堆積層に向けて剥離水を側方から吹き付けて、堆積層をろ過膜から剥離させ、剥離物に対してさらに剥離水を吹き付けて、剥離物をバラバラに分解した状態とする。次いで、バラバラに分解した剥離物を剥離水とともに固液分離装置から分離槽へ送り、分離槽内で剥離物を粒子状態になるまで撹拌し、水中においてろ過助剤と金属化合物粒子を均一に分散させる。次いで、水中に分散するろ過助剤を磁気吸着手段(電磁石や永久磁石など)に磁気吸着させ、磁気吸着手段にろ過助剤が吸着されている間に、固形分を含む処理水を磁気分離槽から回収貯留槽に排出する。次いで、ろ過助剤の磁気吸着を解除して、ろ過助剤を電磁石から脱落させ、さらに処理水や水道水などを電磁石に吹き付け、電磁石に付着したろ過助剤を洗浄し、回収する。この回収したろ過助剤は、磁気分離槽からろ過助剤供給装置へ送り、ろ過助剤供給装置において懸濁液の作製のために再利用される。 The water treatment method of the above embodiment is a method corresponding to the body feed method. The filter aid having the specific critical surface tension γ c is dispersed in the water to be treated, the water-insoluble solid content is adsorbed on the filter aid, and the water to be treated in this filter aid / solid content adsorption state is removed. Water is passed through the filter membrane, and a deposited layer composed of a filter aid / solid content mixture is formed on the filter membrane. Next, the peeling water is sprayed from the side toward the deposition layer on the filtration membrane, the deposition layer is peeled off from the filtration membrane, and further the peeling water is sprayed on the separation product, and the separation product is decomposed into pieces. To do. Next, the separated exfoliated material is sent from the solid-liquid separation device to the separation tank together with the exfoliated water, and the exfoliated material is agitated in the separation tank until it becomes a particle state, and the filter aid and the metal compound particles are uniformly dispersed in water. Let Next, the filter aid dispersed in water is magnetically adsorbed by a magnetic adsorption means (electromagnet, permanent magnet, etc.), and while the filter aid is adsorbed by the magnetic adsorption means, the treated water containing the solid content is magnetically separated. To the collection and storage tank. Next, the magnetic adsorption of the filter aid is released, the filter aid is dropped from the electromagnet, and treated water or tap water is sprayed on the electromagnet to wash and collect the filter aid adhered to the electromagnet. The recovered filter aid is sent from the magnetic separation tank to the filter aid supply device, and is reused for producing a suspension in the filter aid supply device.
上記実施形態の水処理方法では、ろ過助剤が分離性と耐久性に優れているので、ろ過助剤を繰り返し使用することができる。とくに臨界表面張力γcより大きい表面張力γLをもつ液体に固体(ろ過助剤)は濡らされないので、固体分(SS等の水不溶物質)を含む水からろ過助剤が容易に分離される。このため、分離したろ過助剤を高効率かつ円滑に回収でき、回収したろ過助剤を繰り返し再利用することができる。このため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができるという利点がある。 In the water treatment method of the above embodiment, since the filter aid is excellent in separability and durability, the filter aid can be used repeatedly. In particular, since solids (filter aids) are not wetted by liquids with a surface tension γ L greater than the critical surface tension γ c, filter aids are easily separated from water containing solids (water-insoluble substances such as SS). The For this reason, the separated filter aid can be collected efficiently and smoothly, and the collected filter aid can be reused repeatedly. For this reason, there exists an advantage that an operating cost and a maintenance cost can be restrained low.
(3)上記(1)又は(2)のいずれかの方法において、ろ過膜が重力の作用する方向に対して直交するろ過面を有することが好ましい。 (3) In any of the above methods (1) or (2), it is preferable that the filtration membrane has a filtration surface orthogonal to the direction in which gravity acts.
上記ろ過助剤は、臨界表面張力γcが低いため、ろ面上に保持されにくい。このため、重力の方向と直交する面(すなわち水平面)でないと、ろ面上でろ過助剤が滑り、均一な厚さに積層されにくい場合があるからである。重力の方向と直交するろ面であると、この心配がない。 Since the above-mentioned filter aid has a low critical surface tension γ c , it is difficult to hold on the filter surface. For this reason, if the surface is not perpendicular to the direction of gravity (that is, a horizontal surface), the filter aid slips on the filter surface, and it may be difficult to laminate the filter to a uniform thickness. If the surface is perpendicular to the direction of gravity, you don't have to worry about this.
また、ろ過面を重力の作用する方向に対して直交させると、重力が懸濁液や被処理水に対して最大限に作用し、水分子が膜を透過するろ過作用が促進される。この場合に、懸濁液及び/又は被処理水を大気圧よりも高い圧力に加圧してろ過膜に通水することが好ましい。懸濁液や被処理水を加圧すると、膜を通過する通水速度が大きくなり、ろ過効率がさらに向上する。 In addition, when the filtration surface is orthogonal to the direction in which gravity acts, gravity acts on the suspension and water to be treated to the maximum, and the filtration action through which water molecules permeate the membrane is promoted. In this case, it is preferable to pressurize the suspension and / or the water to be treated to a pressure higher than the atmospheric pressure and pass the water through the filtration membrane. When the suspension or water to be treated is pressurized, the water passing speed through the membrane increases, and the filtration efficiency is further improved.
ろ過膜として、織った布、不織布、紙、金網(メッシュ)、樹脂網(メッシュ)、多孔質ポリマー膜、多孔質セラミック膜など種々のものを用いることができるが、これらのうち織った布が最も好ましい。織った布(ろ布)として二重織、綾織、平織、朱子織などの布が用いられる。ろ布の材質は、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維、あるいは木綿や麻などの天然繊維のいずれであってもよい。 Various kinds of filter membranes such as woven fabric, nonwoven fabric, paper, wire mesh (mesh), resin mesh (mesh), porous polymer membrane, and porous ceramic membrane can be used. Most preferred. As the woven fabric (filter fabric), fabrics such as double weave, twill weave, plain weave and satin weave are used. The material of the filter cloth may be any of synthetic fibers such as polypropylene, nylon and polyester, or natural fibers such as cotton and hemp.
ろ過膜の平均孔径は、上記ろ過助剤を通過させない大きさとすることが望ましい。所定レベルの通水量を確保するために、ろ過膜の平均孔径をさらにろ過助剤の平均粒子径の2〜3倍程度まで拡げることができる。ろ過助剤表面を覆っているシリコーン樹脂やフッ素樹脂は疎水性が強いため、ろ過膜の表面でブリッジしやすく、平均粒子径よりも大きい孔径でも十分に積層させることができるからである。 It is desirable that the average pore size of the filtration membrane be a size that does not allow the filtration aid to pass through. In order to ensure a predetermined level of water flow rate, the average pore size of the filter membrane can be further expanded to about 2 to 3 times the average particle size of the filter aid. This is because the silicone resin or fluororesin covering the surface of the filter aid is strong in hydrophobicity, so that it easily bridges on the surface of the filter membrane and can be sufficiently laminated even with a pore size larger than the average particle size.
(4)上記(1)乃至(3)のいずれかの方法において、ろ過助剤の平均粒子径が1〜50μmの範囲にあることが好ましい。 (4) In any one of the above methods (1) to (3), the average particle diameter of the filter aid is preferably in the range of 1 to 50 μm.
平均粒子径が1〜50μmの範囲にあるろ過助剤を用いると、水中の微細な粒子を吸着・捕捉することができる。平均粒子径が1μm未満であると、実効的な処理水量が得られない場合があり、50μmを超えると、捕捉したい粒子をとりこぼしてしまう場合があるからである。さらに好ましくは平均粒子径が2〜35μmの範囲である。平均粒子径が2μm以上では、より実効的な処理水量が得られ、平均粒子径が35μm以下では、捕捉したい粒子をよりきめ細かく吸着・捕捉することができるからである。 When a filter aid having an average particle size in the range of 1 to 50 μm is used, fine particles in water can be adsorbed and captured. This is because if the average particle size is less than 1 μm, an effective amount of treated water may not be obtained, and if it exceeds 50 μm, particles to be trapped may be missed. More preferably, the average particle size is in the range of 2 to 35 μm. This is because when the average particle size is 2 μm or more, a more effective amount of treated water can be obtained, and when the average particle size is 35 μm or less, particles to be captured can be adsorbed and captured more finely.
ここで、ろ過助剤の平均粒子径は、レーザー回折法により測定した複数の実測値を用いて算出して求めたものである。具体的には、株式会社島津製作所のSALD−DS21型測定装置(製品名)を用いてろ過助剤の粒子径を測定することができる。なお、ろ過助剤の平均粒子径は、体積平均粒子径(Mean Volume Diameter)のことである。体積平均粒子径とは、粒子の体積を基準に平均粒子径を算出したものである。 Here, the average particle diameter of the filter aid is obtained by calculation using a plurality of actual measurement values measured by a laser diffraction method. Specifically, the particle size of the filter aid can be measured using a SALD-DS21 measuring device (product name) manufactured by Shimadzu Corporation. In addition, the average particle diameter of a filter aid is a volume average particle diameter (Mean Volume Diameter). The volume average particle size is a value obtained by calculating the average particle size based on the volume of the particles.
(5)上記(1)乃至(4)のいずれかの方法において、被覆材がシリコーン樹脂またはフッ素樹脂のいずれかを含むことが好ましい。 (5) In any one of the above methods (1) to (4), it is preferable that the covering material contains either a silicone resin or a fluororesin.
臨界表面張力γcが22×10−3N/m以下の被覆材としてシリコーン樹脂またはフッ素樹脂を用いることができる。シリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンからなる高分子化合物であり、一液型と二液型の2つがある。例えば信越化学工業株式会社の製品であるKEシリーズやKRシリーズなどが挙げられる。フッ素樹脂は、樹脂中にフッ素を含む高分子の総称であり、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE),テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA),テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP),テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE),ポリビニリデンフルオライド(PVDF),クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE),ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE),ポリビニルフルオライド(PVF)及びこれらの複合体を含むものである。例えばPTFE の臨界表面張力γcは18×10−3N/m程度である。必要に応じて、これらの樹脂とエポキシ樹脂やポリイミド、ポリアミドなどを共重合させたものを使用し、磁性体粒子との接着性を改善する。なお、これらの樹脂を共重合させた場合でも、樹脂表面にはフッ素樹脂が局在するため、計算上はフッ素樹脂の臨界表面張力を使用しても差し支えない。これらの樹脂の溶液を磁性単体粒子(一次粒子)またはその凝集体(二次粒子)の表面に塗布し、樹脂を硬化(固化)させることによりろ過助剤を作製することができる。 Silicone resin or fluororesin can be used as a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. Silicone resin is a polymer compound made of organopolysiloxane, and there are two types, one-pack type and two-pack type. Examples include the KE series and KR series, which are products of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Fluorine resin is a general term for polymers containing fluorine in the resin. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer Polymer (FEP), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinyl fluoride (PVF) and a complex thereof. For example, the critical surface tension γ c of PTFE is about 18 × 10 −3 N / m. If necessary, a resin obtained by copolymerizing these resins with an epoxy resin, polyimide, polyamide or the like is used to improve the adhesion with the magnetic particles. Even when these resins are copolymerized, since the fluororesin is localized on the resin surface, the critical surface tension of the fluororesin may be used for calculation. A filter aid can be prepared by applying a solution of these resins on the surface of magnetic single particles (primary particles) or aggregates (secondary particles) and curing (solidifying) the resin.
(6)上記(1)乃至(5)のいずれかの方法において、磁性単体粒子がフェライト系化合物からなることが好ましい。 (6) In any one of the above methods (1) to (5), it is preferable that the magnetic single particle is made of a ferrite compound.
磁性体として、強磁性物質を全般的に用いることができ、例えば鉄、鉄基合金、磁鉄鉱(マグネタイト)、チタン鉄鉱(イルメナイト)、磁硫鉄鉱(ピロータイト)、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライト、ニッケル亜鉛フェライト、バリウムフェライト、銅亜鉛フェライトなどを用いることができる。これらのうち水中での安定性に優れたマグネタイト、マグネシアフェライト、マンガンマグネシウムフェライトなどのフェライト系化合物を用いることが最も好ましい。マグネタイト(Fe3O4)は、安価であるだけでなく、水中でも磁性体として安定した性質を示し、毒性のない安全な元素ばかりで構成されているため、水処理に使用するのに適している。 Ferromagnetic materials can be generally used as magnetic materials, such as iron, iron-based alloys, magnetite (magnetite), titanite (ilmenite), pyrrhotite (pilotite), magnesia ferrite, manganese magnesium ferrite, manganese zinc. Ferrite, cobalt ferrite, nickel ferrite, nickel zinc ferrite, barium ferrite, copper zinc ferrite and the like can be used. Of these, it is most preferable to use a ferrite-based compound such as magnetite, magnesia ferrite, or manganese magnesium ferrite having excellent stability in water. Magnetite (Fe 3 O 4 ) is not only inexpensive, but also exhibits stable properties as a magnetic substance in water and is composed of only safe and non-toxic elements, so it is suitable for use in water treatment. Yes.
(7)ここに記載する水処理装置は、(a)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を供給するろ過助剤供給装置5と、(b)固形分を含む原水を一時的に貯留する原水槽2と、(c)前記ろ過助剤供給装置から供給されるろ過助剤に分散媒を混合し、前記分散媒中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製する混合槽6と、(d)内部を上部スペースと下部スペースとに仕切るろ過膜を有し、前記上部スペースが前記ろ過助剤供給装置および前記混合槽にそれぞれ連通する固液分離装置3と、(e)前記混合槽から前記固液分離装置の上部スペースに懸濁液を導入させ、前記ろ過膜で前記懸濁液をろ過させ、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤からなるプレコート層を形成するように構成された懸濁液供給ラインL7と、(f)前記原水槽から前記固液分離装置の上部スペースに原水を導入させ、前記原水を前記プレコート層および前記ろ過膜に通過させ、それにより固形分が前記プレコート層のろ過助剤に捕捉され、前記下部スペースにろ液を提供するように構成された原水供給ラインL2と、(g)前記ろ過膜から固形分を捕捉したプレコート層を剥離するための剥離水を前記固液分離装置の上部スペースに供給し、それにより前記剥離水が前記プレコート層を前記ろ過膜から剥離するように構成された剥離水供給ラインL31と、(h)前記固液分離装置の上部スペースから前記剥離水とともに排出される前記プレコート層の剥離物が供給され、該剥離物に含まれる固形分と前記ろ過助剤とを磁気的に分離するように構成された磁気分離槽4と、(i)分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインL5と、を有することを特徴とする。
(7) In the water treatment apparatus described here, (a) a part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. A filter
上記実施形態の水処理装置は、プレコート法に用いられる装置である。混合槽内においてろ過助剤を分散媒中に分散させ、懸濁液を作製し、この懸濁液を固液分離装置のろ過膜に供給し、ろ過助剤を堆積させ、ろ過膜上に所望のプレコート層を形成する。次いで、原水槽から原水をプレコート層に通水し、固形分(水不溶物質)をろ過助剤に吸着・捕捉させる。次いで、ろ過膜上のプレコート層に向けて剥離水を側方から吹き付けて、プレコート層をろ過膜から剥離させ、剥離物に対してさらに剥離水を吹き付けて、剥離物をバラバラに分解した状態とする。次いで、バラバラに分解した剥離物を剥離水とともに固液分離装置から磁気分離槽へ送り、磁気分離槽内で剥離物を粒子状態になるまで撹拌し、水中においてろ過助剤および固形分を均一に分散させる。次いで、水中に分散するろ過助剤を電磁石などの磁気吸着手段に吸着させ、磁気吸着手段にろ過助剤が吸着されている間に、固形分を含む処理水を磁気分離槽から排出する。次いで、ろ過助剤の磁気吸着を解除して、ろ過助剤を磁気吸着手段から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁気吸着手段に吹き付け、磁気吸着手段に付着したろ過助剤を洗浄し、回収する。回収したろ過助剤は、磁気分離槽4からろ過助剤供給装置5へ送り、ろ過助剤供給装置5および混合槽6において懸濁液の作製のために再利用される。
The water treatment apparatus of the said embodiment is an apparatus used for the precoat method. In the mixing tank, filter aid is dispersed in a dispersion medium to prepare a suspension, and this suspension is supplied to the filter membrane of the solid-liquid separator, and the filter aid is deposited on the filter membrane. The precoat layer is formed. Next, the raw water is passed from the raw water tank through the precoat layer, and the solid content (water insoluble substance) is adsorbed and captured by the filter aid. Next, the peeling water is sprayed from the side toward the precoat layer on the filtration membrane, the precoat layer is peeled off from the filtration membrane, the peeling material is further sprayed on the peeled material, and the peeled material is decomposed into pieces. To do. Next, the separated product separated into pieces is sent from the solid-liquid separation device to the magnetic separation tank together with the separation water, and the separated product is stirred in the magnetic separation tank until it becomes a particle state. Disperse. Next, the filter aid dispersed in water is adsorbed by a magnetic adsorption means such as an electromagnet, and the treated water containing solid content is discharged from the magnetic separation tank while the filter aid is adsorbed by the magnetic adsorption means. Next, the magnetic adsorption of the filter aid is released, the filter aid is dropped from the magnetic adsorption means, and treated water or tap water is sprayed onto the magnetic adsorption means to wash away the filter aid adhering to the magnetic adsorption means. ,to recover. The collected filter aid is sent from the
上記実施形態では、特定の臨界表面張力γcをもつ被覆材で覆われたろ過助剤を用いることにより、簡単な操作を行なうだけでろ過助剤と水中の固形物とを容易に分離することができる。すなわち、ろ過助剤の臨界表面張力γcが低いため、水中で撹拌や超音波などを用いて水中の固形物を固液分離でき、ろ過助剤のみを磁石に吸着させて回収することができる。回収したろ過助剤は繰り返し再利用できるため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができる。 In the above embodiment, by using a filter aid covered with a coating material having a specific critical surface tension γ c , it is possible to easily separate the filter aid and the solid matter in water by a simple operation. Can do. That is, since the critical surface tension γ c of the filter aid is low, solids in water can be separated into solid and liquid using stirring or ultrasonic waves in water, and only the filter aid can be adsorbed on the magnet and recovered. . Since the collected filter aid can be reused repeatedly, the operating cost and maintenance cost can be kept low.
(8)上記(7)の装置において、懸濁液供給ラインL7が原水供給ラインL2に接続されていることが好ましい(図2)。 (8) In the apparatus of (7), it is preferable that the suspension supply line L7 is connected to the raw water supply line L2 (FIG. 2).
混合槽内でろ過助剤に分散媒を加えて混合し、スラリー状の懸濁液を作製する。このスラリー状の懸濁液は、固形分が多いため、これをラインL7から固液分離装置のろ過膜に直接送ると、ラインL7内にろ過助剤が一部残存する。そこで、懸濁液供給ラインL7を原水供給ラインL2に接続して、ラインL2を流れる原水にラインL7からの懸濁液を合流させることにより、原水を通水する時にライン内に残存したろ過助剤と共に固液分離装置に送られるため、規定のプレコート厚さを得ることができる。 In the mixing tank, a dispersion medium is added to the filter aid and mixed to prepare a slurry suspension. Since this slurry-like suspension has a large solid content, when it is sent directly from the line L7 to the filtration membrane of the solid-liquid separator, a part of the filter aid remains in the line L7. Therefore, the suspension supply line L7 is connected to the raw water supply line L2, and the suspension from the line L7 is joined to the raw water flowing through the line L2, so that the filtration aid remaining in the line when passing the raw water is passed. Since it is sent to the solid-liquid separator together with the agent, a prescribed precoat thickness can be obtained.
(9)上記(7)又は(8)のいずれかの装置において、固液分離装置の下部スペース32から上部スペース31までの間に設けられ、ろ過膜33を透過した処理水を剥離水として上部スペース31に導入するように構成された第1の処理水利用ラインL31をさらに有することができる(図2)。
(9) In the apparatus of either (7) or (8) above, the treated water that is provided between the
上記実施形態によれば、固液分離装置で生産される処理水をラインL31を介して上部スペース31へ送り、プレコート層を剥離するための剥離水として有効利用することができる。なお、ろ過膜を透過した処理水を直ちに使用することはほとんどないので、処理水を一時的に貯留しておく処理水貯留タンクを設け、必要に応じて貯留タンクから固液分離装置の上部スペースに処理水を送るようにすることができる。
According to the above embodiment, the treated water produced by the solid-liquid separation device can be sent to the
(10)上記(7)乃至(9)のいずれかの装置において、固液分離装置の下部スペース32から磁気分離槽4までの間に設けられ、ろ過膜を透過した処理水を洗浄水として磁気分離槽4に導入するように構成された第2の処理水利用ラインL33をさらに有することができる(図2)。
(10) In any of the above devices (7) to (9), the treated water that is provided between the
上記実施形態によれば、固液分離装置で生産される処理水をラインL33を介して磁気分離槽へ送り、ろ過助剤に吸着した固形分を洗い落す洗浄水として有効利用することができる。 According to the above embodiment, the treated water produced by the solid-liquid separation device can be effectively used as washing water that is sent to the magnetic separation tank via the line L33 to wash off the solid content adsorbed on the filter aid.
(11)上記(7)乃至(10)のいずれかの装置において、固液分離装置の下部スペース32から混合槽6までの間に設けられ、ろ過膜を透過した処理水を分散媒として混合槽6に導入するように構成された第3の処理水利用ラインL34をさらに有することができる(図2)。
(11) In the apparatus according to any one of (7) to (10), the mixing tank is provided with the treated water that is provided between the
上記実施形態によれば、固液分離装置で生産される処理水をラインL34を介して混合槽6へ送り、ろ過助剤を分散させる分散媒として有効利用することができる。
According to the above embodiment, the treated water produced by the solid-liquid separator can be effectively used as a dispersion medium for sending the filter aid to the
(12)ここに記載する水処理装置は、(A)22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcを有する被覆材により磁性単体粒子またはその凝集体の一部又は全部が覆われたろ過助剤を供給するろ過助剤供給装置と、(B)固形分を含む原水を一時的に貯留するとともに、前記原水に前記ろ過助剤供給装置からのろ過助剤を混合し、前記原水中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製する混合原水槽と、(C)内部を上部スペースと下部スペースとに仕切るろ過膜を有し、前記上部スペースが前記混合原水槽に連通する固液分離装置と、(D)前記混合原水槽から前記固液分離装置の上部スペースに前記懸濁液を導入させ、前記ろ過膜で前記懸濁液をろ過させ、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤および固形分を含む堆積層を形成するように構成された懸濁液供給ラインと、(E)前記ろ過膜から前記堆積層を剥離するための剥離水を前記固液分離装置の上部スペースに供給し、それにより前記剥離水が前記堆積層を前記ろ過膜から剥離するように構成された剥離水供給ラインと、(F)前記固液分離装置の上部スペースから前記剥離水とともに排出される前記堆積層の剥離物が供給され、該剥離物に含まれる固形分と前記ろ過助剤とを磁気的に分離するように構成された磁気分離槽と、(G)分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインと、分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインと、を有することを特徴とする。 (12) In the water treatment apparatus described here, (A) a part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. A filter aid supply device for supplying the filter aid, and (B) temporarily storing raw water containing solids, and mixing the raw material water with the filter aid from the filter aid supply device, A mixed raw water tank for producing a suspension in which the filter aid is dispersed in water; and (C) a filtration membrane that divides the interior into an upper space and a lower space, and the upper space communicates with the mixed raw water tank. A solid-liquid separator; and (D) introducing the suspension from the mixed raw water tank into an upper space of the solid-liquid separator, filtering the suspension through the filtration membrane, and filtering the filtration on the filtration membrane. Suspension provided to form a deposition layer containing auxiliaries and solids A supply line; and (E) stripping water for stripping the deposited layer from the filtration membrane is supplied to the upper space of the solid-liquid separator, whereby the stripping water strips the deposited layer from the filtration membrane. A stripping water supply line configured as described above, and (F) a stripped product of the deposited layer discharged together with the stripping water from an upper space of the solid-liquid separator is supplied, and the solid content contained in the stripped material and the A magnetic separation tank configured to magnetically separate the filter aid; and (G) a filter aid configured to return the separated filter aid from the magnetic separation tank to the filter aid supply device. It has an agent return line and a filter aid return line configured to return the separated filter aid from the magnetic separation tank to the filter aid supply device.
上記実施形態の水処理装置は、ボディーフィード法に用いられる装置である。混合原水槽内でろ過助剤を原水中に分散させ、ろ過助剤とともに原水をろ過膜に通水し、ろ過膜上にろ過助剤/固形分の混合物からなる堆積層を形成する。次いで、ろ過膜上の堆積層に向けて剥離水を側方から吹き付けて、堆積層をろ過膜から剥離させ、剥離物に対してさらに剥離水を吹き付けて、剥離物をバラバラに分解した状態とする。次いで、バラバラに分解した剥離物を剥離水とともに固液分離装置から分離槽へ送り、分離槽内で剥離物を粒子状態になるまで撹拌し、水中においてろ過助剤と固形分を均一に分散させる。次いで、水中に分散するろ過助剤を磁気吸着手段(電磁石や永久磁石など)に磁気吸着させ、磁気吸着手段にろ過助剤が吸着されている間に、固形分を含む処理水を磁気分離槽から回収貯留槽に排出する。次いで、ろ過助剤の磁気吸着を解除して、ろ過助剤を磁石から脱落させ、さらに処理水や水道水などを磁石に吹き付け、磁石に付着したろ過助剤を洗浄し、回収する。この回収したろ過助剤は、磁気分離槽からろ過助剤供給装置へ送り、ろ過助剤供給装置および混合原水槽において懸濁液の作製のために再利用される。 The water treatment apparatus of the said embodiment is an apparatus used for the body feed method. The filter aid is dispersed in the raw water in the mixed raw water tank, the raw water is passed through the filter membrane together with the filter aid, and a deposited layer composed of the filter aid / solid content mixture is formed on the filter membrane. Next, the peeling water is sprayed from the side toward the deposition layer on the filtration membrane, the deposition layer is peeled off from the filtration membrane, and further the peeling water is sprayed on the separation product, and the separation product is decomposed into pieces. To do. Next, the separated product separated into pieces is sent from the solid-liquid separation device to the separation tank together with the separation water, and the separated product is stirred in the separation tank until it becomes a particle state, and the filter aid and the solid content are uniformly dispersed in the water. . Next, the filter aid dispersed in water is magnetically adsorbed by a magnetic adsorption means (electromagnet, permanent magnet, etc.), and while the filter aid is adsorbed by the magnetic adsorption means, the treated water containing the solid content is magnetically separated. To the collection and storage tank. Next, the magnetic adsorption of the filter aid is released, the filter aid is removed from the magnet, and treated water or tap water is sprayed on the magnet to wash and collect the filter aid adhered to the magnet. The recovered filter aid is sent from the magnetic separation tank to the filter aid supply device, and is reused for producing a suspension in the filter aid supply device and the mixed raw water tank.
上記実施形態では、特定の臨界表面張力γcをもつ被覆材で覆われたろ過助剤を用いることにより、簡単な操作を行なうだけでろ過助剤と水中の固形物とを容易に分離することができる。すなわち、ろ過助剤の臨界表面張力γcが低いため、水中で撹拌や超音波などを用いて水中の固形物を固液分離でき、ろ過助剤のみを磁石に吸着させて回収することができる。回収したろ過助剤は繰り返し再利用できるため、運転コストやメンテナンスコストを低く抑えることができる。 In the above embodiment, by using a filter aid covered with a coating material having a specific critical surface tension γ c , it is possible to easily separate the filter aid and the solid matter in water by a simple operation. Can do. That is, since the critical surface tension γ c of the filter aid is low, solids in water can be separated into solid and liquid using stirring or ultrasonic waves in water, and only the filter aid can be adsorbed on the magnet and recovered. . Since the collected filter aid can be reused repeatedly, the operating cost and maintenance cost can be kept low.
(13)上記(12)の装置において、固液分離装置の下部スペース32から上部スペース31までの間に設けられ、ろ過膜33を透過した処理水を剥離水として上部スペース31に導入するように構成された第1の処理水利用ラインL31をさらに有することができる(図5)。
(13) In the apparatus of (12), the treated water that is provided between the
上記実施形態によれば、固液分離装置で生産される処理水をラインL31を介して上部スペース31へ送り、プレコート層を剥離するための剥離水として有効利用することができる。
According to the above embodiment, the treated water produced by the solid-liquid separation device can be sent to the
(14)上記(12)又は(13)のいずれかの装置において、固液分離装置の下部スペース32から磁気分離槽4までの間に設けられ、ろ過膜を透過した処理水を洗浄水として磁気分離槽4に導入するように構成された第2の処理水利用ラインL33をさらに有することができる(図5)。
(14) In the apparatus according to (12) or (13), the treated water that is provided between the
上記実施形態によれば、固液分離装置で生産される処理水をラインL33を介して磁気分離槽へ送り、ろ過助剤に吸着・捕捉された固形分を洗い流す洗浄水として有効利用することができる。 According to the above embodiment, the treated water produced by the solid-liquid separation device is sent to the magnetic separation tank via the line L33, and can be effectively used as washing water for washing away the solid content adsorbed and captured by the filter aid. it can.
以下、添付の図面を参照して種々の実施の形態をそれぞれ説明する。 Hereinafter, various embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態のろ過助剤を用いる水処理方法にはプレコート法とボディーフィード法の2種類の方法があるが、各方法に用いられる装置は構成が異なるところがあるので、以下それぞれについて述べる。 There are two types of water treatment methods using the filter aid of the present embodiment, a pre-coating method and a body feed method, but the apparatus used in each method is different in configuration, so each will be described below.
(第1の実施形態の装置)
先ず図2を参照して第1の実施形態に用いられる水処理装置を説明する。
(Apparatus of the first embodiment)
First, the water treatment apparatus used in the first embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態の水処理装置1は、プレコート法に用いられる装置であり、特に被処理水中の水不溶物の濃度が低い場合に有効に用いられる。水処理装置1は、原水槽2、固液分離装置3、磁気分離槽4、ろ過助剤供給装置5、混合槽6、図示しない原水供給源および排水貯留槽を有しており、これらの機器及び装置が複数の配管ラインL1〜L8により互いに接続されている。配管ラインL1〜L8には各種のポンプP1〜P9、バルブV1〜V3、図示しない計測器およびセンサが取り付けられている。これらの計測器およびセンサから図示しない制御器の入力部に検出信号が入り、当該制御器の出力部からポンプP1〜P9およびバルブV1〜V3にそれぞれ制御信号が出され、それらの動作が制御されるようになっている。このように水処理装置1の全体は図示しない制御器によって統括的にコントロールされるようになっている。
The
原水槽2は、被処理水を撹拌する撹拌スクリュウ21を有し、図示しない原水供給源からラインL1を介して被処理水となる工場排水が導入される。
The
固液分離装置3は、内部を上部スペース31と下部スペース32とに仕切るろ過膜33を内蔵している。固液分離装置の上部スペース31は、加圧ポンプP1を有する被処理水供給ラインL2を介して原水槽2に接続されている。また、上部スペース31の側部にはポンプP5を有する剥離水供給ライン(第1の処理水利用ライン)L31および剥離物排出ラインL4がそれぞれ接続されている。
The solid-
一方、固液分離装置の下部スペース32は、3つの三方弁V1,V2,V3を有する処理水配水ラインL3に接続されている。第1の三方弁V1のところで被処理水配水ラインL3から上述の剥離水供給ライン(第1の処理水利用ライン)L31が分岐している。第2の三方弁V2のところで被処理水配水ラインL3からポンプP2を有する処理水送水ラインL32が分岐している。第3の三方弁V3のところで被処理水配水ラインL3から2つのラインL33とL34がそれぞれ分岐している。一方の分岐ライン(第2の処理水利用ライン)L33は、ポンプP4を有し、後述する分離槽4に接続されている。他方の分岐ライン(第3の処理水利用ライン)L34は、ポンプP5を有し、後述する混合槽6に接続されている。
On the other hand, the
磁気分離槽4は、剥離物排出ラインL4を通って固液分離装置の上部スペース31から受け入れた洗浄排出水を撹拌するための撹拌スクリュウ41を有し、かつ固形物とろ過助剤とに分離するための磁石42を内蔵している。磁石42は、一方が塞がれた円筒形のパイプの中にあり、図示しない制御器により上下に移動され、磁場がオンオフ制御される。
The
磁気分離槽4の上部には、剥離物排出ラインL4の他に、処理水配水ラインL3から分岐する第2の処理水利用ラインL33が接続されており、固液分離装置のフィルタ33を透過した処理水の一部が磁気分離槽4に供給され、磁気分離槽4において処理水の一部が再利用されるようになっている。一方、磁気分離槽4の下部には濃縮水排出ラインL8およびろ過助剤返送ラインL5がそれぞれ接続されている。濃縮水排出ラインL8は、ポンプP9を有し、磁気分離槽4から図示しない貯留槽に水不溶物濃縮水を排出するための配管である。ろ過助剤返送ラインL5は、ポンプP6を有し、磁気分離槽4から分離・回収されたろ過助剤をろ過助剤供給装置5に戻すための配管である。
In addition to the separated product discharge line L4, a second treated water use line L33 branched from the treated water distribution line L3 is connected to the upper part of the
ろ過助剤供給装置5は、図示しないろ過助剤供給源から新たにろ過助剤が補給されるとともに、磁気分離槽4で分離されたろ過助剤が上述のろ過助剤返送ラインL5を通って返送されるようになっている。また、ろ過助剤供給装置5は、ポンプP7を有するろ過助剤供給ラインL6を介して混合槽6に適量のろ過助剤を供給するようになっている。
The filter
混合槽6は、水を撹拌するための撹拌スクリュウ61を有し、ろ過助剤供給装置5から供給されたろ過助剤に分散媒を添加して撹拌混合し、ろ過助剤を含む懸濁液を作製するようになっている。分散媒として水を使用するのが好ましい。混合槽6の上部には、処理水配水ラインL3から分岐する第3の処理水利用ラインL34が接続され、固液分離装置のフィルタ33を透過した処理水の一部が混合槽6に供給され、混合槽6において処理水の一部が分散媒として再利用されるようになっている。
The
また、混合槽6の適所にはポンプP8を有する懸濁液供給ラインL7が連通している。懸濁液供給ラインL7は、被処理水供給ラインL2の適所にて接続・合流している。懸濁液供給ラインL7からのスラリー状の懸濁液が被処理水供給ラインL2を流れる原水に添加されるようになっている。なお、懸濁液供給ラインL7には図示しない流量制御弁が取り付けられ、懸濁液の流量が制御器により調整されるようになっている。
In addition, a suspension supply line L7 having a pump P8 communicates with an appropriate place of the
(第1実施形態の方法)
次に、図3と図2を参照して上記の装置を用いる第1実施形態の水処理方法を説明する。
(Method of the first embodiment)
Next, the water treatment method according to the first embodiment using the above-described apparatus will be described with reference to FIGS. 3 and 2.
プレコート法は、特に被処理水中に含まれる水不溶物の濃度が低い場合に有効である。本実施形態における水不溶性の固形分とは、有機物、無機物を特に問わない。重金属の水酸化物などの難脱水性の粒子であったり、粒子以外の難脱水成分、例えば油などが入っていたりしても、ろ過助剤の構造により、容易にろ過することができる。この場合に被処理水である排水の性状に応じてろ過助剤の被覆材を適切に選択するのが好ましい。 The precoat method is particularly effective when the concentration of water-insoluble matter contained in the water to be treated is low. The water-insoluble solid content in this embodiment is not particularly limited to an organic substance or an inorganic substance. Even if the particles are hardly dewatering particles such as heavy metal hydroxides or contain non-water-removing components other than particles, such as oil, they can be easily filtered by the structure of the filter aid. In this case, it is preferable to appropriately select a coating material for the filter aid according to the properties of the wastewater that is the water to be treated.
プレコート法においては、先ず、混合槽6内でろ過助剤と分散媒とを混合し、ろ過助剤を含む懸濁液を調整する(工程S1)。ろ過助剤は、コア部に磁性単体粒子またはその凝集体を有し、さらに磁性コア部を被覆する22×10−3N/m以下の臨界表面張力γcをもつ被覆材を含む。分散媒には主に水を用いるが、水以外に適宜その他の分散媒を用いることができる。懸濁液中のろ過助剤濃度は以下の操作によってプレコート層、すなわちろ過助剤の堆積層を形成できれば特に問わないが、例えば10000〜200000mg/L程度に調整する。
In the precoat method, first, a filter aid and a dispersion medium are mixed in the
次いで、懸濁液を固液分離装置3のろ過膜33に通水し、懸濁液中のろ過助剤をろ別して、ろ過膜33上に残留させ、ろ過助剤が積層してなる粒子堆積層(プレコート層)を形成する(工程S2)。なお、加圧ポンプP1によるろ過膜33への通水は、所定の圧力で行われる。ここで、ろ面とは、ろ布や金属メッシュ、多孔質セラミック、多孔質ポリマーなどろ過助剤をこの上に積層させるフィルタのようなものである。この中でも、ろ布が好ましく、例えばポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの材質で、二重織、綾織、平織、朱子織などで編んだものが用いられる。
Next, the suspension is passed through the
ろ面は重力の方向に直交することが好ましい。本実施形態のろ過助剤は、臨界表面張力γcが低いため、ろ面上に保持されにくい。このため、重力と垂直(すなわち地面と平行)でないと、ろ面上でろ過助剤が滑り、均一な積層がされにくい場合がある。重力と垂直なろ面であると、この心配がない。 The filter surface is preferably orthogonal to the direction of gravity. Since the filter aid of this embodiment has a low critical surface tension γ c , it is difficult to hold on the filter surface. For this reason, if it is not perpendicular to gravity (that is, parallel to the ground), the filter aid may slip on the filter surface, and uniform lamination may be difficult. If the surface is perpendicular to gravity, you don't have to worry about this.
ろ過膜33を固液分離装置3の入口を塞ぐように取り付け、固液分離装置の3内における懸濁液の圧力の低下ができるだけ少なくなるようにして、ろ過膜33による懸濁液のフィルタリングを行なうようにする。具体的には、固液分離装置3の容器壁とろ過膜33とで周囲を規定される上部スペース31を小さくし、この小容積の狭いスペース31に加圧した懸濁液を押し込むことにより、ろ過膜33による固体(ろ過助剤)と液体との分離が促進される。このとき加圧ポンプP1の駆動による圧力と重力との相乗作用により、懸濁液の液体成分はろ過膜33を速やかに透過し、懸濁液の固体成分(ろ過助剤)はろ過膜33に捕捉され、その結果、ろ過膜33上にプレコート層が形成される。なお、プレコート層の厚さは、処理する液の濃度で変わってくるが、概ね0.1〜10mm程度である。
The
次いで、ポンプP1の駆動により原水槽2からラインL2を介して固液分離装置3に原水を圧送し、フィルタ33及びプレコート層に原水を通水する(工程S3)。このときプレコート層中のろ過助剤により原水中の水不溶性の固形分が吸着・捕捉される。
Next, the raw water is pumped from the
原水のろ過処理が終了すると、バルブV1を切り替え、ポンプP3を起動し、ポンプP3の駆動によりラインL3→L31を通って固液分離装置の上部スペース31に処理水の一部又は全部を戻す。この戻される処理水は、プレコート層をフィルタ33から剥離させる剥離水として用いられる。処理水(剥離水)を上部スペース31の側方からプレコート層に吹き付けてフィルタ33からプレコート層を剥離し、この剥離物にさらに処理水を吹き付けて剥離物をバラバラに分解し、ろ過助剤および固形分を分散媒中に分散させる(工程S4)。
When the raw water filtration process is completed, the valve V1 is switched, the pump P3 is activated, and the pump P3 is driven to return part or all of the treated water to the
このプレコート層の剥離・分解はフィルタの設置されている容器内で行ってもよいし、他の容器でおこなってもよい。他の容器でプレコート層の剥離・分解を行う場合は、噴射ノズルなどの手段を用いてプレコート層をバラバラの分解物に分解した後に、輸送する。処理水が不足する場合は、ラインL31に他所から水を補給するようにしてもよい。プレコート層の剥離・分解には水を使用することが好ましいが、界面活性剤や有機溶媒を用いてプレコート層を剥離・分解することも可能である。 The precoat layer may be peeled / decomposed in a container in which a filter is installed, or in another container. In the case where the precoat layer is peeled and decomposed in another container, the precoat layer is decomposed into disassembled pieces using a spray nozzle or the like and then transported. When the treated water is insufficient, the line L31 may be replenished with water from another location. Although water is preferably used for peeling / decomposing the precoat layer, it is also possible to peel / decompose the precoat layer using a surfactant or an organic solvent.
プレコート層の分解物を含む懸濁液を上部スペース31からラインL4を通って磁気分離槽4に送り、磁気分離槽4内において撹拌スクリュウ41によりプレコート層の分解物を撹拌し、該分解物を粒子レベルまでさらに分解し、ろ過助剤および固形分を分散させる。この撹拌を十分に行なうと、懸濁液中においてろ過助剤と固形分がより均一に分散され、ろ過助剤の分離が容易になる。
The suspension containing the decomposition product of the precoat layer is sent from the
次いで、プレコート層の剥離・分解後の懸濁液からろ過助剤を磁気分離法を用いて回収する(工程S5)。磁気分離の方法は、磁気分離槽4の容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。具体的には、一方が塞がれた円筒形のパイプの中に永久磁石があり、懸濁液中にてろ過助剤を磁石42で吸着固定したあとに、磁気分離槽4の容器からラインL8を介して図示しない貯留槽に固形分を含む廃液を排出し、次いで磁石42の上部に取り付けられたエアシリンダー(図示せず)により磁石42を引き上げ磁場をOFFにし、磁石42からろ過助剤を脱落させ、ラインL32を介して容器内に固液分離装置3から処理水の一部を供給し、脱落したろ過助剤に処理水を加えてスラリー状または懸濁液状とし、このスラリー状または懸濁液状のろ過助剤をラインL5を介して分離槽4からろ過助剤供給装置5へ送る。あるいは、磁石42でろ過助剤を吸着固定したあとに、磁石42ごとろ過助剤を他の容器に移動させ、他の容器中で磁石42の引き抜き磁場をOFFにし、磁石42からろ過助剤を脱落させ、他の容器内でろ過助剤を回収するようにしてもよい。
Next, the filter aid is recovered from the suspension after separation and decomposition of the precoat layer using a magnetic separation method (step S5). Magnetic separation methods include a method of collecting permanent magnets or electromagnets in the container of the
その後に、回収したろ過助剤をろ過助剤供給装置5からラインL6を介して固液分離装置3の上部スペース31に供給し、プレコート層の形成に回収ろ過助剤を再使用する。このようにしてろ過助剤を、プレコート層の形成→ろ過→分離→回収→プレコート層の形成のサイクルにおいて繰り返し使用することができる。
Thereafter, the recovered filter aid is supplied from the filter
なお、本実施形態では、ろ過膜上に予めプレコート層を形成しておき、その後、処理水を通水するので、処理時間とともに、ろ過助剤の表面に吸着する固形物の量が増大する。その結果、特に過剰に吸着した固形物が、ろ過助剤の空隙を埋設してしまうようになるので、通水速度が低下してしまうようになる。 In this embodiment, a precoat layer is formed on the filtration membrane in advance, and then the treated water is passed through, so that the amount of solid matter adsorbed on the surface of the filter aid increases with the treatment time. As a result, the excessively adsorbed solid matter embeds the voids in the filter aid, so that the water flow rate is reduced.
(第2の実施形態の装置)
次に図5を参照して第2の実施形態の水処理方法に用いられる水処理装置1Aを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
(Device of Second Embodiment)
Next, a
本実施形態の水処理装置1Aは、ボディーフィード法に用いられ、とくに水中の水不溶物の濃度が高い場合に有効に利用されるものである。本実施形態の装置1Aが上記第1の実施形態の装置1と異なる点は、装置1Aでは、混合槽6が無く、原水槽2の代わりに混合原水槽2Aを設けている。この混合原水槽2Aは、原水を一時的に貯留して原水の流量を平準化する機能と、ろ過助剤を原水に添加して両者を混合させる混合機能とを兼ね備えている。すなわち、本実施形態の装置1Aでは、ろ過助剤は、混合槽を経由することなく、ろ過助剤供給装置5からラインL6を介して混合原水槽2A内に直接供給されるようになっている。
The
(第2の実施形態の方法)
次に、図6と図5を参照して上記の装置を用いる第2の水処理方法としてのボディーフィード法を説明する。
(Method of Second Embodiment)
Next, a body feed method as a second water treatment method using the above apparatus will be described with reference to FIGS.
本実施形態においても、最初にろ過助剤と分散媒とを混合し懸濁液を調整するが、この場合に使用する分散媒は、混合原水槽2A内に存在する被処理水とする。すなわち、本実施形態では被処理水である原水中にろ過助剤を直接投入して原水から懸濁液を調整する(工程K1)。懸濁液中のろ過助剤濃度は以下の操作によってろ過層が形成できれば特に問わないが、例えば10000〜200000mg/L程度に調整する。
Also in this embodiment, the filter aid and the dispersion medium are first mixed to adjust the suspension. The dispersion medium used in this case is treated water existing in the mixing
次いで、懸濁液(被処理水)をろ過膜33に通水し、懸濁液中のろ過助剤をろ別して、ろ過膜33上に残留させ、ろ過助剤が積層してなる堆積層を形成する(工程K2)。なお、ろ過膜33に対する通水は加圧下で行われる。このとき、堆積層の形成と被処理水のろ過処理とは同時並行して行われる。なお、本実施形態の方法においても、ろ面は水平であるほうが好ましい。
Next, the suspension (water to be treated) is passed through the
また、ろ過層は、上述のように外力の作用によって形成及び保持されるので、上述したフィルタリングは、例えばろ過膜を所定の容器の容器口を塞ぐようにして配置し、このように配置したろ過膜上にろ過助剤が残留し、配列及び積層されるようにする。この場合、上記容器の壁面からの外力及び上方に位置するろ過助剤の重さに起因した下方に向けての外力(重力)によって、堆積層は形成及び保持されることになる。 In addition, since the filtration layer is formed and held by the action of external force as described above, the filtering described above is performed by, for example, arranging the filtration membrane so as to close the container opening of the predetermined container, and the filtration thus arranged. The filter aid remains on the membrane so that it can be aligned and stacked. In this case, the deposited layer is formed and held by the external force from the wall surface of the container and the downward external force (gravity) due to the weight of the filter aid positioned above.
上述のようにして被処理水中の水不溶物を除去した後は、ろ過層を分散媒中に分散させ、ろ過層をろ過助剤に分解するとともに、ろ過助剤を洗浄する(工程K3)。この洗浄はろ過膜33の設置されている容器内で行ってもよく、他の容器で行ってもよい。他の容器で行う場合は、洗浄などの手段を用いて堆積層をろ過助剤に分解した後、輸送する。洗浄には水を使用するが、界面活性剤や有機溶媒を用いて洗浄することも可能である。
After removing the water-insoluble matter in the water to be treated as described above, the filter layer is dispersed in the dispersion medium, the filter layer is decomposed into a filter aid, and the filter aid is washed (step K3). This washing may be performed in a container in which the
次いで、洗浄後のろ過助剤を磁気分離法を用いて回収する(工程K4)。磁気分離法に用いる手段は特に問わないが、容器中に永久磁石又は電磁石を投入して回収する方法や、磁石で磁化した金網などで回収して、磁場を開放することにより粒子を回収する方法などが挙げられる。 Next, the washed filter aid is recovered using a magnetic separation method (step K4). The method used for the magnetic separation method is not particularly limited, but a method of collecting a permanent magnet or an electromagnet in a container and a method of collecting particles by collecting them with a metal mesh magnetized by a magnet and releasing a magnetic field Etc.
なお、本実施形態の水処理方法では、堆積層を構成するろ過助剤は、被処理水すなわちこの水を利用して調整した懸濁液中に含まれているので、除去すべき水不溶性の固形分を含む被処理水(懸濁液)とともに、常にろ過助剤が供給されることになる。 In the water treatment method of the present embodiment, the filter aid constituting the deposition layer is contained in the water to be treated, that is, in the suspension prepared using this water, so that the water-insoluble to be removed. The filter aid is always supplied together with the water to be treated (suspension) containing the solid content.
したがって、特に被処理水(懸濁液)中の固形分の量が多い場合においても、水不溶物の供給とろ過助剤の供給とは同時に行われることになるので、上述の第1の実施形態のように、過剰に吸着した水不溶物が、ろ過助剤の空隙を埋設してしまうことがない。このため、長時間ろ過速度を維持することができる。結果として、上述したように、第2の実施形態の水処理方法は、被処理水中の水不溶物濃度が高い場合に有効である。 Therefore, even when the amount of solid content in the water to be treated (suspension) is large, the supply of water-insoluble matter and the supply of filter aid are performed at the same time. Like the form, the water insoluble matter adsorbed excessively does not embed the voids of the filter aid. For this reason, the filtration rate can be maintained for a long time. As a result, as described above, the water treatment method of the second embodiment is effective when the concentration of water insoluble matter in the water to be treated is high.
上記の実施形態によれば、ろ過助剤の再利用が容易であり、薬品を投入しなくても微細な水中の固形物を除去することができる。 According to the above embodiment, the filter aid can be easily reused, and fine solid matter in water can be removed without adding chemicals.
以下に種々の実施例と比較例を説明する。 Various examples and comparative examples will be described below.
(ろ過助剤の準備)
(ろ過助剤A)
マンガンマグネシウムフェライト粒子表面に無水マレイン酸とジアミノジフェニルメタンの反応物からなるポリアミドイミド2%とフッ化エチレンとフッ化ポリプロピレンの共重合体10%からなる樹脂分散液を用いて、ヘンシェルミキサー内で高速混合するフェライト粒子に噴霧することにより表面に塗布し、これを200℃で1時間硬化させることにより、フェライト表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(球状、平均粒子径35μm)フッ素樹脂の臨界表面張力γcは、18.5×10-3N/mであった。
(Preparation of filter aid)
(Filter aid A)
High speed mixing in a Henschel mixer using a resin dispersion consisting of 2% polyamideimide consisting of a reaction product of maleic anhydride and diaminodiphenylmethane and 10% copolymer of ethylene fluoride and polypropylene fluoride on the surface of manganese magnesium ferrite particles The filter aid was prepared by spraying the ferrite particles to be applied to the surface, and curing the ferrite particles at 200 ° C. for 1 hour, thereby coating the ferrite surface with a fluororesin. (Spherical, average particle diameter 35 μm) The critical surface tension γ c of the fluororesin was 18.5 × 10 −3 N / m.
(ろ過助剤B)
ろ過助剤Aと同様に、マンガンマグネシウムフェライト粒子表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(球状、平均粒子径50μm)
(ろ過助剤C)
ろ過助剤Aと同様に、マンガンマグネシウムフェライト粒子表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(不定形、平均粒子径2μm)
(ろ過助剤D)
ろ過助剤Aと同様に、マンガンマグネシウムフェライト粒子表面に、東レダウコーニング社製シリコーン樹脂(SR−2441)をコーティングしたろ過助剤を準備した。(不定形、平均粒子径35μm)シリコーン樹脂の臨界表面張力γcは、22×10-3N/mであった。
(Filter aid B)
Similarly to the filter aid A, a filter aid in which the surface of the manganese magnesium ferrite particles was coated with a fluororesin was prepared. (Spherical, average particle size 50 μm)
(Filter aid C)
Similarly to the filter aid A, a filter aid in which the surface of the manganese magnesium ferrite particles was coated with a fluororesin was prepared. (Irregular shape, average particle size 2μm)
(Filter aid D)
Similarly to the filter aid A, a filter aid in which the surface of the manganese magnesium ferrite particles was coated with a silicone resin (SR-2441) manufactured by Toray Dow Corning was prepared. (Amorphous, average particle diameter 35 μm) The critical surface tension γ c of the silicone resin was 22 × 10 −3 N / m.
比較例として、以下のろ過助剤を準備した。 As a comparative example, the following filter aid was prepared.
(ろ過助剤E)
平均粒子径35μmのマンガンマグネシウムフェライト粒子を準備した。
(Filter aid E)
Manganese magnesium ferrite particles having an average particle diameter of 35 μm were prepared.
(ろ過助剤F)
ろ過助剤Aと同様に、マンガンマグネシウムフェライト粒子表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(球状、平均粒子径14μm)
(ろ過助剤G)
モル比を、マンガン40%,マグネシウム10%,鉄50%に調整した金属酸化物混合物を準備した。これを水中に分散し、ポリビニルアルコールをバインダーとして、200℃のスプレードライで平均粒子径40μmの造粒体を作製した。この造粒体を1200℃で焼結して、ポーラス状のマンガンマグネシウムフェライトを得た。ろ過助剤Aと同様に、この粒子表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(球状、平均粒子径40μm)
(ろ過助剤H)
ろ過助剤Aと同様に、マンガンマグネシウムフェライト粒子表面にフッ素樹脂をコーティングしたろ過助剤を準備した。(球状、平均粒子径85μm)
(水処理装置)
(実施例1)
図2に概略を示す装置を作製した。固形物を含有する被処理水を原水槽2に供給し、一時的に槽に受ける。ここで混合機により混ぜることにより、処理水の時間変動を平均化する。また、ろ過助剤供給装置5から混合槽6へろ過助剤が送られ、一部再利用する処理水と混合してろ過助剤スラリーが作られる。このろ過助剤スラリーを先に固液分離装置3に送り、ろ過膜33上にろ過助剤の膜を形成する。この実施例では、ろ過膜として織り布からなるろ布を用いた。その後、被処理液を圧力下で固液分離装置3に供給し、あらかじめ形成しておいたろ過助剤の膜で固液分離(ろ過)を行う。ろ過液(処理液)は固形物の除去されたものであり、必要な処理をして排水してもよいが、固液分離装置3の洗浄水や磁気分離槽4の磁石の洗浄水、混合槽6のろ過助剤スラリー作製時の液体としても使用可能である。被処理水のろ過が終了すると、固液分離装置3内のろ過膜33に、ろ過助剤と水中の固形分の堆積物(ケーキ)が存在する。これをろ過膜33から剥離するため、ろ過膜33の側方から剥離水を吹き付けて堆積物(ケーキ)を剥離・分解し、固液分離装置3から磁気分離槽4へ排出する。磁気分離槽4は撹拌機構41と電磁石(磁気分離機構)42を備えており、混合撹拌しながらろ過助剤と固形物を分離し、ろ過助剤のみを磁石42で回収して分離する。ろ過助剤を回収した液は、高濃度の固形物を含有する濃縮水として回収され、供給された洗浄水で洗われろ過助剤供給装置5へ返送される。このようにして返送されたろ過助剤は、再び混合槽6に供給され、プレコート層を形成するための懸濁液の作製に再利用される。
(Filter aid F)
Similarly to the filter aid A, a filter aid in which the surface of the manganese magnesium ferrite particles was coated with a fluororesin was prepared. (Spherical, average particle size 14μm)
(Filter aid G)
A metal oxide mixture in which the molar ratio was adjusted to 40% manganese, 10% magnesium, and 50% iron was prepared. This was dispersed in water, and a granulated body having an average particle diameter of 40 μm was produced by spray drying at 200 ° C. using polyvinyl alcohol as a binder. The granulated body was sintered at 1200 ° C. to obtain a porous manganese magnesium ferrite. Similarly to the filter aid A, a filter aid having a fluororesin coated on the particle surface was prepared. (Spherical, average particle size 40μm)
(Filter aid H)
Similarly to the filter aid A, a filter aid in which the surface of the manganese magnesium ferrite particles was coated with a fluororesin was prepared. (Spherical, average particle diameter 85μm)
(Water treatment equipment)
Example 1
A device as schematically shown in FIG. 2 was produced. The water to be treated containing solid matter is supplied to the
被処理水として、ベントナイト200mg/Lを含有する模擬排水を準備した。これを原水槽2に供給して混合した。またろ過助剤Aが充填されたろ過助剤供給装置5から混合槽6にろ過助剤を供給して水を混合し、ろ過助剤スラリーを作製した。これを固液分離装置3に供給し、ろ過膜33上に平均1mmの厚さのプレコート層を作製した。この後、原水槽2から固液分離装置3に被処理水を供給し、ろ過処理を行ったところ、ろ過水(処理水)中のベントナイトの90%が除去されていることが確認できた。ろ過処理後、固液分離装置3のろ過膜33の側方から剥離水を吹き付け、プレコート層をろ過膜33から剥離し、その剥離物を磁気分離槽4に排出した。磁気分離槽4内の撹拌機41を作動させ、ろ過助剤とベントナイトを分離したあと、磁石42を動作させてろ過助剤のみを分離し、液体を排出してベントナイト濃縮液を得た。濃縮液を分析したところ、ろ過したベントナイトのほぼ99%以上が脱離して回収されていた。その後、磁石の磁場を解除し、洗浄水を供給してろ過助剤スラリーにしたあと、ろ過助剤供給装置4に返送した。回収したろ過助剤を混合槽6に供給し、上記と同様の操作を行ったが、回収ろ過助剤は問題なく再利用できた。
Simulated waste water containing bentonite 200 mg / L was prepared as water to be treated. This was supplied to the
(実施例2)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Bを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は88%であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度が1.5倍となったが問題なく運転でき、ベントナイトの回収率は99%以上であった。
(Example 2)
A test was performed in the same manner except that filter aid B was used instead of filter aid A using the same apparatus as in Example 1. The bentonite removal rate was 88%. Although the water flow rate of the solid-liquid separator was 1.5 times that of Example 1, it could be operated without any problem, and the bentonite recovery rate was 99% or more.
(実施例3)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Cを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は99%以上であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度がほぼ1/4となったが問題なく運転でき、ベントナイトの回収率は99%以上であった。
(Example 3)
Using the same apparatus as in Example 1, a test was conducted in the same manner except that filter aid C was used instead of filter aid A. The removal rate of bentonite was 99% or more. Compared with Example 1, the water flow rate of the solid-liquid separator became almost 1/4, but it could be operated without any problem, and the bentonite recovery rate was 99% or more.
(実施例4)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Dを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は90%であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度はほぼ同じであり、ベントナイトの回収率は91%であった。
Example 4
A test was performed in the same manner except that filter aid D was used instead of filter aid A using the same apparatus as in Example 1. The bentonite removal rate was 90%. Compared with Example 1, the water flow rate of the solid-liquid separator was almost the same, and the recovery rate of bentonite was 91%.
(実施例5)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Fを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は約100%であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度はほぼ同じであり、ベントナイトの回収率は96%であった。
(Example 5)
A test was performed in the same manner except that filter aid F was used in place of filter aid A using the same apparatus as in Example 1. The removal rate of bentonite was about 100%. Compared with Example 1, the water flow rate of the solid-liquid separator was almost the same, and the bentonite recovery rate was 96%.
(実施例6)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Gを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は98%であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度は1.5倍となり、ベントナイトの回収率は90%であった。
(Example 6)
A test was performed in the same manner except that filter aid G was used instead of filter aid A, using the same apparatus as in Example 1. The bentonite removal rate was 98%. Compared with Example 1, the water flow rate of the solid-liquid separator was 1.5 times, and the recovery rate of bentonite was 90%.
(比較例1)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Dを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。ベントナイトの除去率は90%であった。実施例1と比較して固液分離装置の通水速度は約80%であったが、ベントナイトの回収率は25%であった。
(Comparative Example 1)
A test was performed in the same manner except that filter aid D was used instead of filter aid A using the same apparatus as in Example 1. The bentonite removal rate was 90%. Compared to Example 1, the water flow rate of the solid-liquid separator was about 80%, but the recovery rate of bentonite was 25%.
(実施例7)
図5に概略を示す装置を作製した。固形物を含有する被処理水を混合原水槽2Aに供給し、一時的に混合原水槽2Aに受ける。また、ろ過助剤供給装置5からもろ過助剤が混合原水槽2Aに供給され、ベントナイトとろ過助剤の混合スラリーが作られる。このろ過助剤スラリーを先に固液分離装置3に送ると、ろ過膜33上にろ過助剤とベントナイトからなる堆積層が形成される。この堆積層においてベントナイトはろ過助剤に捕捉されている。
(Example 7)
An apparatus schematically shown in FIG. 5 was produced. The water to be treated containing solid matter is supplied to the mixed
ろ過液(処理水)はベントナイトの除去された液であるため適切な処理をして排水するようにしてもよいが、固液分離装置3の剥離水や磁気分離槽4の洗浄水としても使用可能である。被処理水のろ過が終了すると、固液分離装置3内のろ過膜33に、ろ過助剤と析出したベントナイトの堆積層(ケーキ)が存在する。これをろ過膜33から剥離するため、ろ過膜33の側方から剥離水を吹き付けて堆積層(ケーキ)を剥離し、その剥離物を磁気分離槽4へ排出する。磁気分離槽4は撹拌機構41と磁石42(磁気分離機構)を備えており、混合撹拌しながらろ過助剤とベントナイトとを分離し、ろ過助剤のみを磁石42で吸着回収する。ろ過助剤を回収した液は、高濃度のベントナイトを含有する濃縮水として回収され、供給された洗浄水で洗われろ過助剤供給装置5へ返送される。回収したろ過助剤を混合槽6に供給し、上記と同様の操作を行ったが、回収ろ過助剤は問題なく再利用できた。
Since the filtrate (treated water) is a bentonite-removed liquid, it may be appropriately treated and drained, but it is also used as the separation water for the solid-
被処理水としてベントナイト200mg/Lを含有する模擬排水を準備した。これを混合原水槽2Aに供給して混合した。また、ろ過助剤Aが充填されたろ過助剤供給装置5から混合原水槽2Aにろ過助剤を2000mg/Lとなるよう供給し、ろ過助剤とベントナイトのスラリーを作製した。これを固液分離装置3に供給し、ろ過膜33上でろ過を行ったところ、ろ過水(処理水)中のベントナイトの97%が回収されていることを確認できた。ろ過処理後、固液分離装置3のろ過膜33の側方から剥離水を吹き付け、ろ過膜33上に形成されている堆積層を剥離し、その剥離物を磁気分離槽4へ排出した。磁気分離槽4内の撹拌機41を作動させ、ろ過助剤とベントナイトを分離したあと、磁石42を作動させ、ろ過助剤のみを吸着分離回収し、その残留物としてベントナイト濃縮液を得た。濃縮液を分析したところ、ほぼ全量のベントナイトが脱離していることを確認した。その後、磁石の磁場を解除し、洗浄水を供給してろ過助剤スラリーにしたあと、ろ過助剤供給装置5に返送した。回収したろ過助剤を混合槽6に供給し、上記と同様の操作を行ったが、回収ろ過助剤は問題なく再利用できた。
Simulated waste water containing bentonite 200mg / L was prepared as water to be treated. This was supplied to the mixing
(実施例8)
実施例1と同じ装置を用い、ろ過助剤Aの代わりにろ過助剤Hを、ベントナイトの代わりに平均粒子径50μmのセルロース粒子及びこれと同量のギアオイル用いたこと以外は同様に試験をおこなった。セルロールの除去率は100%であった。また、セルロースの回収率は90%であった。
(Example 8)
Using the same apparatus as in Example 1, a test was conducted in the same manner except that filter aid H was used instead of filter aid A, cellulose particles having an average particle diameter of 50 μm and gear oil of the same amount were used instead of bentonite. It was. The removal rate of cellulose was 100%. The cellulose recovery rate was 90%.
(比較例2)
実施例8と同じ装置を用い、ろ過助剤Hの代わりにろ過助剤Eを用いたこと以外は同様に試験をおこなった。セルロールの除去率は100%であったが、磁性体からセルロースを分離することができず、セルロースを回収できなかった。
(Comparative Example 2)
A test was performed in the same manner except that filter aid E was used in place of filter aid H using the same apparatus as in Example 8. Although the removal rate of cellulose was 100%, cellulose could not be separated from the magnetic material and cellulose could not be recovered.
1,1A…水処理装置、2…原水槽、2A…混合原水槽、
3…固液分離装置、31…上部スペース、32…下部スペース、33…ろ過膜、
4…磁気分離槽、5…ろ過助剤供給装置、6…混合槽、
10…一次粒子、11…磁性体粒子、12…被覆材(ポリマー)、
13…二次凝集体(ろ過助剤、一次粒子の凝集体)、
P1〜P9…ポンプ、V1〜V3…バルブ、
L2…被処理水供給ライン、L3…処理水ライン、L31…剥離水供給ライン(第1の処理水利用ライン)、L32…処理水搬出ライン、L33…第2の処理水利用ライン、L34…第3の処理水利用ライン、
L4…洗浄排出水ライン、L5…ろ過助剤返送ライン、L6…ろ過助剤供給ライン、L7…混合ライン、L8…回収成分濃縮水排出ライン。
1, 1A ... Water treatment device, 2 ... Raw water tank, 2A ... Mixed raw water tank,
3 ... solid-liquid separator, 31 ... upper space, 32 ... lower space, 33 ... filtration membrane,
4 ... Magnetic separation tank, 5 ... Filter aid supply device, 6 ... Mixing tank,
10 ... primary particles, 11 ... magnetic particles, 12 ... coating material (polymer),
13 ... Secondary aggregate (filter aid, aggregate of primary particles),
P1-P9 ... pump, V1-V3 ... valve,
L2 ... treated water supply line, L3 ... treated water line, L31 ... stripped water supply line (first treated water utilization line), L32 ... treated water carry-out line, L33 ... second treated water utilization line, L34 ... first 3 treated water utilization line,
L4 ... Washing drain water line, L5 ... Filter aid return line, L6 ... Filter aid supply line, L7 ... Mixing line, L8 ... Recovery component concentrated water discharge line.
Claims (14)
(b)前記ろ過助剤に分散媒を混合し、前記分散媒中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、
(c)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜の上に前記ろ過助剤を含むプレコート層を形成し、次いで固体分を含む被処理水を前記プレコート層および前記ろ過膜に通過させ、前記プレコート層のろ過助剤に前記固体分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、
(d)剥離水を前記プレコート層に注いで前記ろ過膜から前記プレコート層を剥離させ、これにより前記固形分を捕捉した前記プレコート層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、
(e)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、
(f)分離したろ過助剤を前記(b)工程において懸濁液の作製に再利用する、
ことを特徴とする水処理方法。 (A) preparing a filter aid in which part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less,
(B) Mixing a dispersion medium with the filter aid, producing a suspension in which the filter aid is dispersed in the dispersion medium,
(C) The suspension is filtered through a filtration membrane, a precoat layer containing the filter aid is formed on the filtration membrane, and then water to be treated containing solids is passed through the precoat layer and the filtration membrane. The solid component is adsorbed and captured by the filter aid of the precoat layer, thereby separating the solid component from the water to be treated,
(D) pouring release water into the precoat layer to release the precoat layer from the filtration membrane, thereby providing a mixture of the release product of the precoat layer and the release water that has captured the solid content;
(E) magnetically separating the filter aid from the mixture;
(F) The separated filter aid is reused for preparing a suspension in the step (b).
A water treatment method characterized by the above.
(B)固体分を含む被処理水と前記ろ過助剤とを混合し、前記被処理水中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製し、
(C)ろ過膜により前記懸濁液をろ過し、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤および前記固形分を含む堆積層を形成し、前記堆積層中において前記ろ過助剤に前記固形分を吸着・捕捉させ、これにより被処理水から前記固体分を分離し、
(D)剥離水を前記堆積層に注いで前記ろ過膜から前記堆積層を剥離させ、これにより前記固形分を捕捉した前記堆積層の剥離物と前記剥離水との混合物を提供し、
(E)前記混合物から前記ろ過助剤を磁気的に分離し、
(F)分離したろ過助剤を前記(B)工程において懸濁液の作製に再利用する、
ことを特徴とする水処理方法。 (A) preparing a filter aid in which part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less,
(B) Mixing the water to be treated containing solids and the filter aid to produce a suspension in which the filter aid is dispersed in the water to be treated;
(C) The suspension is filtered through a filtration membrane, a deposition layer containing the filtration aid and the solid content is formed on the filtration membrane, and the solid content is adsorbed to the filtration aid in the deposition layer. -Capture and thereby separate the solids from the treated water,
(D) Pour stripping water into the deposited layer to strip the deposited layer from the filtration membrane, thereby providing a mixture of the stripped layer stripped product and the stripped water capturing the solid content;
(E) magnetically separating the filter aid from the mixture;
(F) The separated filter aid is reused for the preparation of the suspension in the step (B).
A water treatment method characterized by the above.
(b)固形分を含む原水を一時的に貯留する原水槽と、
(c)前記ろ過助剤供給装置から供給されるろ過助剤に分散媒を混合し、前記分散媒中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製する混合槽と、
(d)内部を上部スペースと下部スペースとに仕切るろ過膜を有し、前記上部スペースが前記ろ過助剤供給装置および前記混合槽にそれぞれ連通する固液分離装置と、
(e)前記混合槽から前記固液分離装置の上部スペースに懸濁液を導入させ、前記ろ過膜で前記懸濁液をろ過させ、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤からなるプレコート層を形成するように構成された懸濁液供給ラインと、
(f)前記原水槽から前記固液分離装置の上部スペースに原水を導入させ、前記原水を前記プレコート層および前記ろ過膜に通過させ、それにより固形分が前記プレコート層のろ過助剤に捕捉され、前記下部スペースにろ液を提供するように構成された原水供給ラインと、
(g)前記ろ過膜から固形分を捕捉したプレコート層を剥離するための剥離水を前記固液分離装置の上部スペースに供給し、それにより前記剥離水が前記プレコート層を前記ろ過膜から剥離するように構成された剥離水供給ラインと、
(h)前記固液分離装置の上部スペースから前記剥離水とともに排出される前記プレコート層の剥離物が供給され、該剥離物に含まれる固形分と前記ろ過助剤とを磁気的に分離するように構成された磁気分離槽と、
(i)分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインと、
を有することを特徴とする水処理装置。 (A) A filter aid supply device for supplying a filter aid in which part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. When,
(B) a raw water tank for temporarily storing raw water containing solids;
(C) a mixing tank that mixes a dispersion medium with the filter aid supplied from the filter aid supply apparatus, and produces a suspension in which the filter aid is dispersed in the dispersion medium;
(D) a solid-liquid separation device having a filtration membrane that partitions the interior into an upper space and a lower space, wherein the upper space communicates with the filter aid supply device and the mixing tank,
(E) The suspension is introduced from the mixing tank into the upper space of the solid-liquid separator, the suspension is filtered through the filtration membrane, and a precoat layer made of the filter aid is formed on the filtration membrane. A suspension supply line configured to:
(F) Raw water is introduced from the raw water tank into the upper space of the solid-liquid separator, and the raw water is passed through the precoat layer and the filtration membrane, whereby the solid content is captured by the filter aid of the precoat layer. A raw water supply line configured to provide filtrate to the lower space;
(G) Supplying stripping water for stripping the precoat layer capturing the solid content from the filtration membrane to the upper space of the solid-liquid separator, whereby the stripping water strips the precoat layer from the filtration membrane. Stripping water supply line configured as follows,
(H) The exfoliated material of the precoat layer discharged together with the exfoliated water from the upper space of the solid-liquid separator is supplied, and the solid content contained in the exfoliated material and the filter aid are magnetically separated. A magnetic separation tank configured in
(I) a filter aid return line configured to return the separated filter aid from the magnetic separation tank to the filter aid supply device;
A water treatment apparatus comprising:
(B)固形分を含む原水を一時的に貯留するとともに、前記原水に前記ろ過助剤供給装置からのろ過助剤を混合し、前記原水中に前記ろ過助剤が分散する懸濁液を作製する混合原水槽と、
(C)内部を上部スペースと下部スペースとに仕切るろ過膜を有し、前記上部スペースが前記混合原水槽に連通する固液分離装置と、
(D)前記混合原水槽から前記固液分離装置の上部スペースに前記懸濁液を導入させ、前記ろ過膜で前記懸濁液をろ過させ、前記ろ過膜上に前記ろ過助剤および固形分を含む堆積層を形成するように構成された懸濁液供給ラインと、
(E)前記ろ過膜から前記堆積層を剥離するための剥離水を前記固液分離装置の上部スペースに供給し、それにより前記剥離水が前記堆積層を前記ろ過膜から剥離するように構成された剥離水供給ラインと、
(F)前記固液分離装置の上部スペースから前記剥離水とともに排出される前記堆積層の剥離物が供給され、該剥離物に含まれる固形分と前記ろ過助剤とを磁気的に分離するように構成された磁気分離槽と、
(G)分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインと、
分離されたろ過助剤を前記磁気分離槽から前記ろ過助剤供給装置へ戻すように構成されたろ過助剤返送ラインと、
を有することを特徴とする水処理装置。 (A) A filter aid supply device for supplying a filter aid in which part or all of magnetic single particles or aggregates thereof are covered with a coating material having a critical surface tension γ c of 22 × 10 −3 N / m or less. When,
(B) While temporarily storing raw water containing solid content, a filter aid from the filter aid supply device is mixed with the raw water to produce a suspension in which the filter aid is dispersed in the raw water. Mixing raw water tank,
(C) a solid-liquid separator having a filtration membrane that divides the interior into an upper space and a lower space, wherein the upper space communicates with the mixed raw water tank;
(D) The suspension is introduced from the mixed raw water tank into the upper space of the solid-liquid separator, the suspension is filtered through the filtration membrane, and the filter aid and solid content are added onto the filtration membrane. A suspension supply line configured to form a deposited layer comprising:
(E) Supplying stripping water for stripping the deposited layer from the filtration membrane to the upper space of the solid-liquid separator, whereby the stripping water strips the deposited layer from the filtration membrane. Stripped water supply line,
(F) A separation product of the deposited layer discharged from the upper space of the solid-liquid separation device together with the separation water is supplied, and the solid content contained in the separation product and the filter aid are magnetically separated. A magnetic separation tank configured in
(G) a filter aid return line configured to return the separated filter aid from the magnetic separation tank to the filter aid supply device;
A filter aid return line configured to return the separated filter aid from the magnetic separation tank to the filter aid supply device;
A water treatment apparatus comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012011414A JP5389196B2 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Water treatment method and water treatment apparatus |
PCT/JP2012/073216 WO2013111372A1 (en) | 2012-01-23 | 2012-09-11 | Water treatment method and water treatment system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012011414A JP5389196B2 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Water treatment method and water treatment apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013146717A true JP2013146717A (en) | 2013-08-01 |
JP5389196B2 JP5389196B2 (en) | 2014-01-15 |
Family
ID=48873121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012011414A Expired - Fee Related JP5389196B2 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Water treatment method and water treatment apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5389196B2 (en) |
WO (1) | WO2013111372A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109382051A (en) * | 2018-11-13 | 2019-02-26 | 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 | A kind of production system and its production technology of nano biomedical material |
JP2022074209A (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-18 | 株式会社石垣 | Solid-liquid separation device and solid-liquid separation method using filter aid material |
CN116020191A (en) * | 2022-12-26 | 2023-04-28 | 青岛农业大学 | Crystal filter equipment is used in preparation of cefalotin |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10294125B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-05-21 | Mitsubishi Materials Corporation | Filter medium, method for producing filter medium, water treatment module, and water treatment device |
JP6461573B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-01-30 | 三菱マテリアル株式会社 | Oil / water separator / collector |
JP5909604B1 (en) | 2014-07-30 | 2016-04-26 | 三菱マテリアル株式会社 | Surface coating material, coating film and hydrophilic oil-repellent material |
US11266934B2 (en) | 2017-06-27 | 2022-03-08 | Daikin Industries. Ltd. | Method and system for treating aqueous fluid resulting from fluoropolymer production step |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09327611A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Toshiba Corp | Method and apparatus for filtering sparingly filterable waste liquid |
JP2004097952A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Toshiba Corp | Filter and power generation plant |
JP2010137147A (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Toshiba Corp | Wastewater treatment equipment |
JP2011136295A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Toshiba Corp | Filtration apparatus and wastewater treatment system |
-
2012
- 2012-01-23 JP JP2012011414A patent/JP5389196B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-11 WO PCT/JP2012/073216 patent/WO2013111372A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09327611A (en) * | 1996-06-11 | 1997-12-22 | Toshiba Corp | Method and apparatus for filtering sparingly filterable waste liquid |
JP2004097952A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-02 | Toshiba Corp | Filter and power generation plant |
JP2010137147A (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Toshiba Corp | Wastewater treatment equipment |
JP2011136295A (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Toshiba Corp | Filtration apparatus and wastewater treatment system |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109382051A (en) * | 2018-11-13 | 2019-02-26 | 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 | A kind of production system and its production technology of nano biomedical material |
CN109382051B (en) * | 2018-11-13 | 2020-12-18 | 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 | Production system and production process of nano biomedical material |
JP2022074209A (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-18 | 株式会社石垣 | Solid-liquid separation device and solid-liquid separation method using filter aid material |
JP7483198B2 (en) | 2020-11-04 | 2024-05-15 | 株式会社石垣 | Solid-liquid separation equipment using filter aids |
CN116020191A (en) * | 2022-12-26 | 2023-04-28 | 青岛农业大学 | Crystal filter equipment is used in preparation of cefalotin |
CN116020191B (en) * | 2022-12-26 | 2023-10-10 | 青岛农业大学 | Crystal filter equipment is used in preparation of cefalotin |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5389196B2 (en) | 2014-01-15 |
WO2013111372A1 (en) | 2013-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5389196B2 (en) | Water treatment method and water treatment apparatus | |
JP5319730B2 (en) | Fluorine recovery device and fluorine recovery method | |
JP5823221B2 (en) | Filter aid, filter aid for water treatment, precoat material for water treatment, and water treatment method | |
JP5558419B2 (en) | Copper recovery unit | |
JP5826683B2 (en) | Magnetic powder for water treatment | |
US11865531B2 (en) | Ion exchange reactor with particle traps for lithium extraction | |
JP5583162B2 (en) | Filter aid for water treatment and water treatment method | |
WO2016002110A1 (en) | Water treatment system and water treatment method | |
JP2014018751A (en) | Apparatus and method for cleaning magnetic powder | |
JP5826668B2 (en) | Metal recovery apparatus and metal recovery method | |
JP2014057920A (en) | Water treatment method | |
JP5492243B2 (en) | Water treatment method and water treatment apparatus | |
CN102949872B (en) | A kind of water filtering system | |
CN201578930U (en) | Filtering membrane for wastewater treatment and wastewater treatment device | |
JP5818670B2 (en) | Oil-containing wastewater treatment equipment | |
CN101654290A (en) | Chemical film wastewater treatment method and device thereof | |
JP5502924B2 (en) | Water treatment method | |
JP5649749B2 (en) | Water treatment method | |
KR101573624B1 (en) | Dredged processing device using a magnetic field | |
JP2014140825A (en) | Waste water treatment method | |
KR101117264B1 (en) | Filtration process using continually regenerable filter device | |
US5702609A (en) | Water retrieval from aqueous mixture of organic phosphates | |
JP6305215B2 (en) | Fluorine-containing wastewater treatment method and fluorine-containing wastewater treatment apparatus | |
JP2014158995A (en) | Water treatment method utilizing filter aid concentration management device, water treatment device, and filter aid concentration management device | |
JP2010058084A (en) | Magnetic separation membrane and magnetic separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130910 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131008 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5389196 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |