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超微粉炭プレコートと超高塩基度PACl凝集によるファウリングフリー膜ろ過

使用超细煤预涂层和超高碱度PACl聚集体进行无垢膜过滤

基本信息

批准号：
21H04567
负责人：
松井佳彦
金额：
$ 27.37万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04567/
关键词：
環境技術環境材料土木環境工学反応・分離工学水資源

项目摘要

研究の目的は，浄水への膜ろ過を適応するに際しての最大の課題の１つである膜ファウリングを抑制する技術を開発するとともに，そのメカニズムを解明することである．本研究では超微粉炭（粒径200 nm）の短期間のパルス添加による前処理法を中心に，その膜ファウリング抑制効果を検討する．本年度は，超微粉炭パルス添加プレコート法が有効であった浸漬型膜ろ過についてさらに検討を進めた．ラボスケール装置を用いた膜ろ過実験を行い，超微粉炭のパルス添加の継続時間，凝集剤の添加時間，プレコート時のろ過フラックスなどを検討し，浸漬膜ろ過における超微粉炭プレコート法の最適条件をプレコート時のろ過流束に焦点をあてて検討した．高いプレコート濾過フラックスはTMP上昇を抑制するのに役立たないことが示唆された．高いプレコートろ過フラックスは，膜をファウリングから保護するプレコート層の形成を早めると考えられてきたが，実際のTMP上昇は，低いプレコートろ過フラックスでのTMP上昇と同様かそれ以上であった．プレコートろ過流束を高くしても膜ファウリングを効率的に軽減できないメカニズムとしては，NOMファウリングよりもプレコート層の一部が膜に密着していることが関係している可能性がある．また，プレコートろ過流束を上げてもプレコート効率が高まらず，このことも要因として考えられた．プレコートろ過の流速を遅くすることはTMP上昇を抑制するのに有効であると考えられるが，SSPACや凝集剤の投与量が少ない場合には有効でなかった．プレコートろ過フラックスを下げると，プレコート層が膜にあまり強く結合しないため，逆洗時に除去しやすくなる．しかし，SSPACが槽内で沈殿しプレコート完了までに要する時間が長くなるため，その間で膜が汚濁物質にさらされる結果として膜がファウリングし，膜間差圧上昇は気体ほど抑制されなかったと思われる．

The purpose of this research is to develop and solve the biggest problem of membrane filtration inhibition technology in the field of membrane filtration. In this study, the effects of short-term additive pretreatment on ultrafine carbon particles (particle size 200 nm) were discussed. This year, ultra-fine carbon powder addition method has been successfully developed. In the process of membrane filtration, the time of adding ultrafine carbon powder, the time of adding coagulant, the time of changing the concentration of ultrafine carbon powder, the optimum conditions of membrane filtration, the time of changing the concentration of ultrafine carbon powder, the time of changing the concentration of ultrafine carbon powder, the concentration of ultrafine carbon powder, the time of changing the concentration of ultrafine carbon powder, the concentration of ultrafine carbon powder High pressure filter, high pressure filter, high pressure The TMP rises in the middle of the film, and the TMP rises in the middle of the film. A part of the film layer is closely attached to the film layer, and the film layer is closely attached to the film layer. The reason for this is that the flow rate is higher. The flow rate of SSPAC is lower than that of TMP. When washing, remove it. SSPAC tanks are filled with impurities for a long time, resulting in membrane contamination and membrane pressure rise.