生物活性炭と膜処理のハイブリッドシステムによる浄水処理の基礎的研究

水道水に対する、水質、水量両面の要求の高まりにより、現在益々浄水処理の高度化が求められている。そのためには、一つには膜処理により固液分離の精密化をはかり、また、膜では除去できない溶解性成分の除去を活性炭処理により行わせることが有効と思われる。本研究では、生物活性炭と、膜処理を組み合わせた処理のための基礎的研究を行った。まず、公称分画分子量50000の膜を用い、生物難分解性のフミン質を主成分とする北村泥炭地水を原水として、活性炭処理が膜処理に与える影響を検討し、凝集処理との比較を行った。また、活性炭の生物活性炭としての機能を検討するために、千歳川表流水を原水としてCalgon社製Filtasorb400(以下F-400)とPICA社製PICABIOL(以下PICA)の性質の異なる2種類の活性炭を用いて、プラント実験を行った。F-400は単位質量当たりの膜面積が非常に大きく、有機物等の吸着能に優れ、一方PICAは吸着能はF-400より劣るものの、細孔径が大きく活性炭層への微生物の付着を促し、有機物の生分解やアンモニア性窒素の硝化をより有効に行えるものと考えられている。本研究により以下の知見が得られた。(1)膜のFLUX低下を抑制する効果は凝集処理の方が活性炭処理より優れている。(2)実験に用いた分画分子量50000の膜では紫外部発現性の分子量2000以上の成分が膜の閉塞に大きく関与し、原水のE260、TOCの値のみでは不十分である。(3)生物活性炭としての機能はアンモニア性窒素の除去についてはPICAが若干優れていたものの、E260除去率、THMFPの除去性のいずれもF-400が優れていた。しかしながら、低水温期の実験で生物処理性が低かったので今後も実験を続ける必要がある。

水道水に対する、水質、水量両面の要求の高まりにより、現在益々浄水処理の高度化が求められている。そのためには、一つには膜処理により固液分離の精密化をはかり、また、膜では除去できない溶解性成分の除去を活性炭処理により行わせることが有効と思われる。本研究では、生物活性炭と、膜処理を組み合わせた処理のための基礎的研究を行った。まず、公称分画分子量50000の膜を用い、生物難分解性のフミン質を主成分とする北村泥炭地水を原水として、活性炭処理が膜処理に与える影響を検討し、凝集処理との比較を行った。また、活性炭の生物活性炭としての機能を検討するために、千歳川表流水を原水としてCalgon社製Filtasorb400(以下F-400)とPICA社製PICABIOL(以下PICA)の性質の異なる2種類の活性炭を用いて、プラント実験を行った。F-400は単位質量当たりの膜面積が非常に大きく、有機物等の吸着能に優れ、一方PICAは吸着能はF-400より劣るものの、細孔径が大きく活性炭層への微生物の付着を促し、有機物の生分解やアンモニア性窒素の硝化をより有効に行えるものと考えられている。本研究により以下の知見が得られた。(1)膜のFLUX低下を抑制する効果は凝集処理の方が活性炭処理より優れている。(2)実験に用いた分画分子量50000の膜では紫外部発現性の分子量2000以上の成分が膜の閉塞に大きく関与し、原水のE260、TOCの値のみでは不十分である。(3)生物活性炭としての機能はアンモニア性窒素の除去についてはPICAが若干優れていたものの、E260除去率、THMFPの除去性のいずれもF-400が優れていた。しかしながら、低水温期の実験で生物処理性が低かったので今後も実験を続ける必要がある。