膜ろ過システムの構成 マトリックスに関する研究

膜过滤系统结构 基质研究

• 批准号: 02F00368
• 负责人: 渡辺 義公
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00368/
• 关键词: UF膜; MF膜; NF膜; RO膜; 透過流速; 凝集処理; 活性炭吸着; オゾン酸化; セラミックス膜; 膜ファウリング

本研究の課題である『膜ろ過システムの構成マトリックスに関する研究』について行った研究結果を以下にまとめる。・本研究において比較的に清澄な原水として錦多峰表流水を用い、膜公称孔径が0.1μmのセラミックス膜で直接ろ過実験を行った場合、比較的安定した膜ろ過運転を行うためのろ過運転条件は透過流束1.5m/日と物理洗浄間隔240分程度であることがわかった。・膜ろ過運転性と膜透過水の処理性を向上させるため前凝集処理を行った結果では、0.3mg-Al/LのPACと180分に一回の物理洗浄条件で、2.0m/日での膜ろ過運転が可能となり有機物の除去率も向上した。本研究での原水においては、PACが最も有効な凝集剤であった。・前凝集を行う場合、より安定した膜ろ過運転の実施と処理水のアルミニウム濃度の最小化を図るためには、凝集pHの制御が必要であり本研究で得られた最適なpHは約6.5付近であった。・前凝集処理による膜運転性と膜透過水質の向上効果は、膜細孔径以下の成分(膜細孔内における吸着を引き起こす)と膜細孔径付近のサイズをもつ粒子の成長化が主な理由であると考えられる。既存の実験結果と以上の清澄な原水を対象とした研究結果より、膜ろ過システムの構成マトリックスに関して以下のようにまとめる。(1)不純物の寸法が膜細孔径以上、かつ比較的低濃度の場合、膜単独での造水も可能であるがより効果的な膜運転や水質向上のため、少量の凝集剤を添加した前凝集処理の併用が望ましい。(2)不純物の寸法が主に膜細孔径以上、かつ比較的高濃度の場合、膜単独での造水は難しく、膜への負荷を軽減させるため前凝集沈殿処理を行う。(3)不純物の寸法が主に膜細孔径以下の場合、UF膜、MF膜単独での造水は難しく、不純物の排除率の高いNF膜、RO膜による造水あるいは凝集沈殿・活性炭吸着・オゾン酸化等を併用したUF膜、MF膜システムが有効であると判断される。

The research topic of this study is "Study on the composition of membrane system". The research results are as follows: In this study, we compared the pure raw water with the multi-peak surface water, the membrane nominal pore diameter of 0.1μm, the membrane direct flow, and the stable membrane transport conditions with the transmission flow of 1.5 m/day. The membrane transport property, membrane permeability and water treatment were improved before coagulation treatment. The results showed that 0.3mg-Al/L PAC and 180 minutes of physical washing conditions were improved after membrane transport at 2.0 m/day. The removal rate of organic matter was improved. In this study, the raw water was collected and PAC was collected. In the case of pre-coagulation, the optimum pH for the treatment of membrane transport was found to be about 6.5. Before coagulation treatment, membrane transport property and membrane permeation water quality upward effect, membrane pore size below the component (membrane pore size within the adsorption of the introduction) and membrane pore size close to the particle growth is the main reason for this. The results of this study are as follows: (1)Impurity measurement method: membrane pore size or above, relatively low concentration, membrane separation of water may be effective, membrane transport, water quality upward, a small amount of coagulation agent added, and combination of coagulation treatment. (2)Impurity measurement is mainly used in the case of membrane pore size or higher, relatively high concentration, membrane separation, membrane load reduction, and coagulation precipitation treatment. (3)When the impurity size is below the main membrane pore size, UF membrane and MF membrane are independently difficult to produce water, and the impurity removal rate is high. NF membrane and RO membrane are used together to produce water, such as coagulation precipitation, activated carbon adsorption, and acidification.