正浸透法における膜閉塞成分の特定と促進酸化前処理による膜閉塞抑制効果の解明

正渗透法中膜堵塞成分的鉴定及加速氧化预处理抑制膜堵塞效果的阐明

• 批准号: 21K14275
• 负责人: 野村 洋平
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14275/
• 关键词: 正浸透法; 下水二次処理水; 三酢酸セルロース活性層; 膜ファウリング; 有機物画分; 下水処理水; 濃縮; ファウリング; 無機系ファウラント

正浸透(FO)法による下水二次処理水の濃縮特性の評価を目的として、クロスフロー流速が膜透過水fluxに及ぼす影響を評価するとともに、FO膜の洗浄方法の検討と膜ファウリング原因物質の探索を試みた。三酢酸セルロース活性層の平膜を使用し、供給液(FS)として下水二次処理水を、駆動液(DS)として6 M NaClを用いて膜ろ過実験を実施した。クロスフロー流速10.7 mm/sの条件では24 hの処理で膜透過水fluxは21 L/m2/hから4.8 L/m2/hまで低下した一方、クロスフロー流速100 mm/sの条件では処理時間24 h経過後の膜透過水fluxは9.7 L/m2/hであったことから、クロスフロー流速を増加させることで膜ファウリングが抑制しつつ下水二次処理水を濃縮できることが確認された。クロスフロー流速を100 mm/sとし、同一のFO膜を用いて下水二次処理水の反復処理試験(反復回数 3回、処理時間 30 h/回)を実施し、膜洗浄方法の検討と膜透過水fluxの評価を行った。ファウリング膜を純水に浸漬し、超音波発生装置を用いて投入エネルギー量を120 J/s、洗浄時間を4 minとした条件で膜表面の洗浄を行った結果、FO処理再開直後の膜透過水fluxは初期値と同等であり透水性能の回復が確認された。FO膜の洗浄後の水には超音波洗浄により剥離した膜ファウリング原因物質が含まれると考えられるため、洗浄後の水に含まれる有機物画分をサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。分子量が数百万Daと数千Daの有機物画分が検出され、これらの有機物画分が三酢酸セルロース活性層のFO膜のファウリングに寄与していると推定された。

The FO method is used to determine the characteristics of the secondary water supply. The purpose is to determine the flow rate of the membrane through the water, the flux and the flow rate of the membrane through the water. The results show that the membrane washing method is sensitive to the cause. Use of trioxalic acid, sulfuric acid, bioactivity, flat membrane, water supply solution (FS), water supply solution (FS), water supply solution (DS), and liquid soap (DS). Use the membrane to apply water. The ambient air flow rate is 10.7 mm/s and the operating temperature is 24 h. The membrane permeates through water flux 21 L/m2/h 4.8 L/m2/h low side, ambient temperature 100 mm/s after 24 h, the membrane permeates water flux 9.7 L/m2/h. The flow rate increases the temperature of the membrane and suppresses the flow rate of the water. The flow rate of the FO membrane was 100 mm/s, and the same FO membrane was washed twice with the same water (3 cycles, 30 hours per cycle). The membrane washing method was used to make the membrane permeate through the water and run through the water. The membrane was immersed in water, the ultrasonic equipment was used, the input temperature was 120 J, the washing time was 4 min, the surface of the membrane was washed, and after the FO process was reopened, the membrane was permeated with water. At the beginning of the flux test, the water permeability of the membrane was confirmed. After the FO membrane was washed, the water was washed, the ultrasonic washing was performed, and the membrane was peeled off. The cause of the membrane was analyzed. After washing, the water content in the water was analyzed and analyzed. The molecular weight is millions of Da and thousands of Da, and the organic painting is divided into three parts: oxalic acid, sulfonic acid, active resin, FOfilm and presumptive resin.