JPH05309358A - 水道水の処理方法 - Google Patents

水道水の処理方法

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JPH05309358A
JPH05309358A JP14213192A JP14213192A JPH05309358A JP H05309358 A JPH05309358 A JP H05309358A JP 14213192 A JP14213192 A JP 14213192A JP 14213192 A JP14213192 A JP 14213192A JP H05309358 A JPH05309358 A JP H05309358A
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JP
Japan
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tap water
unpleasant odor
membrane
halogenated hydrocarbons
water
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JP14213192A
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English (en)
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Hisashi Ikehata
永 池端
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Publication date
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、残留塩素濃度を維持しつつ、ハロゲ
ン化炭化水素および気化性不快臭の除去された水道水を
得るための処理方法を提供することにある。 【構成】水不透過性膜を介して、その一方に、ハロゲン
化炭化水素及び気化性不快臭成分が溶解している水道水
を接触させ、他方を、減圧状態に保ち、かつパージ用気
体を供給することにより、ハロゲン化炭化水素及び気化
性不快臭成分を選択的に膜を透過させて、ハロゲン化炭
化水素及び気化性不快臭成分が除去された水道水を膜の
不透過側に得ると共に、透過したハロゲン化炭化水素及
び気化性不快臭成分を除去及び回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハロゲン化炭化水素及
び気化性不快臭成分が溶解している水道水の処理方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】最近、地球環境汚染が問題となっている
中、ハロゲン化炭化水素が水道水中に含まれていること
が明らかになり、人体・環境への悪影響が懸念されてお
り、その除去・回収が必要となってきている。
【0003】水道事業における浄水処理工程において、
天然腐食物質であるフミン酸やフルボ酸の増加や生活排
水がもたらす有機物質が問題となって、水源の川や湖な
どの有機物汚染が環境基準以上の値を示すようになって
来ている。 かかる汚染の進行とともに塩素酸化殺菌の
ための塩素使用量が増大し、この結果化学反応によって
ハロゲン化炭化水素、特にクロロホルム、ブロモジクロ
ロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルムなどの
トリハロメタン類が生成され、これらの中には発癌性を
有するものもあるため、これらを除去・回収しなければ
ならない。
【0004】また近年、水道水の不快臭による実例が多
発している。 水道水の不快臭としては、塩素処理工程
に由来する塩素、水源に存在する藍藻類、放線菌による
ジオスミン、2−メチルイソボルネオール等が確認され
ている。 これらを除去するためには、通常、塩素やオ
ゾンによる酸化分解処理を必要とし、その結果として、
特に限定されないが、例えば、クロロホルムなどのトリ
ハロメタン類やアセトアルデヒドなどのアルデヒド類な
どの気化性不快臭成分が発生する。 気化性不快臭のあ
る水道水は毒性を有する恐れがあり、飲む人に不安感を
与えるため除去されるべきである。
【0005】しかし、近年の水道水への関心の高まりと
ともに、上記成分を除去する高度処理が必要とされてい
るにもかかわらず、コスト的な問題から有効な処理がな
されていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】これまでも、活性炭吸
着法やばっ気法などによるトリハロメタンや気化性不快
臭成分の除去方法も検討されているが、活性炭吸着法は
活性炭再生頻度を多く必要とするため、処理コストが膨
大になることや、ばっ気法は大きな気液接触比を必要と
するので設備容積が大きくなるうえに、ばっ気で除かれ
るトリハロメタンが大気中に放出されてしまうという問
題があり、満足できる処理方法ではなかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、水道水に溶
存するハロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分の除
去および回収における前記問題点を解決するために鋭意
研究した結果、水不透過性膜の一方に水道水を流し、透
過側を減圧状態に保ち、かつパージ用気体を供給するこ
とにより、殺菌に必要な水道水中の残留塩素濃度を維持
しつつ、効率よく上記成分を除去することができ、さら
に除去したハロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分
を種々の方法で回収することによって、外部に放出する
ことなく処分できることを見い出して、本発明に至った
ものである。
【0008】即ち本発明は、水不透過性膜を介して、そ
の一方に、ハロゲン化炭化水素及び気化性不快臭成分が
溶解している水道水を接触させ、他方を、減圧状態に保
ち、かつパージ用気体を供給することにより、ハロゲン
化炭化水素及び気化性不快臭成分を選択的に膜を透過さ
せて、ハロゲン化炭化水素及び気化性不快臭成分が除去
された水道水を膜の不透過側に得ると共に、透過したハ
ロゲン化炭化水素及び気化性不快臭成分を除去及び回収
することを特徴とする水道水の処理方法を提供する。
【0009】本発明において水道水中に溶存しているハ
ロゲン化炭化水素としては、クロロホルム、ブロモジク
ロロメタン、ジブロモクロロメタン、ブロモホルム、塩
化メチレン、四塩化炭素、トリクロロエタン、トリクロ
ロエチレン、テトラクロロエチレン、臭化メチレン、フ
ッ化メチル、フッ化メチレンなどが挙げられる。
【0010】また気化性不快臭成分としては、上記水道
中の溶存ハロゲン化炭化水素、及びホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド、プロピルアルデヒドなどのアルデヒ
ド類などが挙げられる。
【0011】本発明においては、上記成分を含む水道水
を水不透過性膜の一方に接触させて、他方(透過側)を
減圧状態に保ち、かつパージ用気体を供給することによ
り、殺菌に必要な水道水中の残留塩素濃度を維持しつ
つ、各成分を透過させる。 かかる殺菌に必要な水道水
中の残留塩素濃度は、水源の川や湖などの汚染程度によ
り異なるが、水道法施行規則により0.1ppm以上と
定められている。
【0012】本発明において透過側を減圧状態に保つ方
法は、特に限定されないが、例えば真空ポンプなどを用
いて、透過側を、5〜150mmHg程度の真空度に保つこ
とができる。またパージ用気体としては、特に限定され
ないが、例えば空気や、窒素、ヘリウム等の不活性ガス
を用いることができる。
【0013】本発明においては、前記のごとく透過側を
減圧状態に保ちながら、パージ用気体を供給する際、透
過成分として被除去成分以外に水蒸気が透過して真空ポ
ンプの負荷が増大し、運転コストが増加する場合があ
る。 したがってかかる場合には、操作温度の飽和水蒸
気以上に真空度を上げないようにしたり、予め操作温度
の水蒸気を含ませた不活性ガスを流すことが好ましく、
これによりさらに効率よく透過成分を除去できる。
【0014】本発明におけるパージ用気体の透過側への
供給は、特に限定されないが、水不透過性膜の透過側に
おける流出気体量とパージ用気体の供給量の和が、パー
ジ用気体を供給しないときの2倍以上、好ましくは3〜
20倍となるようにパージ用気体を供給するのが望まし
い。 パージ用気体の供給が少なすぎて、この和が2倍
未満の場合は、透過成分の除去性を高める効果が少なく
なる恐れがある。
【0015】本発明において用いる水不透過性膜は、特
にその構造に限定されないが、例えば非多孔質活性薄膜
からなる均質膜や、緻密層または活性緻密層とこれを一
体に支持する多孔質層とからなる非対称膜や、かかる非
対称膜上に非多孔質活性薄膜が形成されてなる複合膜、
好ましくは非対称膜の緻密層中に非多孔質活性薄膜が一
部しみこんで形成されてなる複合膜等である。 ここで
活性とは、ハロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分
と水とを分離する性質を有するという意味である。
【0016】上記水不透過性膜の30℃における窒素ガス
透過速度は、7×10-4〜2×102 Nm3/m2・ h ・ atm 、
好ましくは、3×10-3〜5×100 Nm3/m2・ h ・ atm で
ある。 窒素ガス透過速度が7×10-4Nm3/m2・ h ・ at
m より小さい場合、ハロゲン化炭化水素および気化性不
快臭成分の透過速度が小さくなる恐れがあり、一方2×
102 Nm3/m2・ h ・ atm より大きい場合は、水不透過性
が維持できなくなる可能性があるため好ましくない。
【0017】上記均質膜や非多孔質活性薄膜の具体例と
しては、シリコーン、ポリ(4−メチルペンテン−
1)、天然ゴム、ポリ(2,6−ジメチルフェニレンオ
キシド)、テフロン、ネオプレン、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリプロピレン、ポリトリメチルシリルプロ
ピン等が挙げられる。
【0018】また本発明において用いる非対称膜は特に
限定されないが、例えば芳香族ポリスルホン系、芳香族
ポリアミド系、芳香族ポリイミド系等が挙げられるが、
特に耐塩素性、耐pH性、耐熱性等の水系での耐久性を
有するという理由により、芳香族ポリスルホン系が好ま
しく用いられる。
【0019】前記水不透過性膜の形状は特に限定されな
いが、中空糸状または平膜状が挙げられ、また不織布の
ような補強材上に形成されていてもよい。かかる水不透
過性膜及びその膜を内蔵してなるモジュールの形状は何
ら限定されないが、例えば平膜状の膜を積層してなる所
謂平板型モジュールを用いることができる。
【0020】本発明におけるハロゲン化炭化水素および
気化性不快臭成分の除去現象は、ハロゲン化炭化水素お
よび気化性不快臭成分が選択的に膜透過することに基づ
いているため、ハロゲン化炭化水素および気化性不快臭
成分の膜透過をできるだけ妨げないことが望ましい。
このため、上記平膜状の膜を積層した平板型モジュール
を用いる場合には、その透過側流路間隙(透過側膜間ギ
ヤップ)が、0.3〜2.5mm であるのが好ましく、
特に好ましくは0.5〜2.0mmである。 0.3mmよ
りも薄くなると、透過側流路間隙における圧力損失が大
きくなりすぎるため、パージ用気体の流れが悪くなり、
またハロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分の膜透
過が抑えられてしまい、それら成分の除去速度が悪くな
る恐れがある。 また、2.5mmより厚くなると、各成
分の除去速度に対する膜モジュールの容積効率が悪くな
ってしまう恐れがある。
【0021】本発明において、前記のごとく透過したハ
ロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分を回収する方
法は、特に限定されないが、例えば、活性炭吸着法、溶
剤吸収法、冷却凝縮法などを用いるのが好ましい。
【0022】活性炭吸着法は、通常脱臭などに用いられ
ているものでよく、吸着効率を向上させるため、ハニカ
ム構造、繊維状、粒状、微粉状などを適宜選ぶことがで
きる。 また、透過成分中に水蒸気が通常より多く含ま
れるため、前処理として乾燥工程を経ることが好まし
い。
【0023】また溶剤吸収法は、ハロゲン化炭化水素お
よび気化性不快臭成分の溶解性の高い溶剤に吸収し分離
・回収する方法で、例えば、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢
酸ブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸ブチルなどのエス
テル類、ヘキサン、ペンタン、石油ベンジン、ケロシ
ン、重油、軽油、トルエンなどの炭化水素類、機械油、
パラフィン油、植物油などが用いられる。 この場合、
ハロゲン化炭化水素および気化性不快臭成分の回収効率
を上げるためには、一般に蒸気圧の低い高沸点性の溶剤
が優れており、特にケロシン、重油、軽油、機械油、パ
ラフィン油、植物油などが好ましく用いられる。 これ
らの液状物はまた、吸収回収されたハロゲン化炭化水素
及び気化性不快臭成分とともに焼却することにより処理
することも可能である。 この場合も前処理として乾燥
工程を経ることが好ましい。
【0024】冷却凝縮法は、水冷、アルコール類、ドラ
イアイス、液体窒素などを用いて凝縮器により凝縮回収
する方法であり、上記方法よりも回収方法が簡単である
反面、回収率が劣る場合もある。
【0025】
【発明の効果】本発明の処理方法によれば、殺菌に必要
な水道水中の残留塩素濃度を維持しつつ、ハロゲン化炭
化水素および気化性不快臭成分の膜透過速度を大きくで
き、かつ水蒸気の膜透過を抑えることができるため、従
来法に比べて設備費、運転費、メンテナンス費等が低減
できるという利点がある。
【0026】
【実施例】以下に実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。 実施例1 不織布上に形成されたポリスルホン多孔質膜上に、ポリ
ジメチルシロキサンを1.5μmの厚みで形成させて複
合膜を得た。 かかる複合膜の30℃における窒素ガス透
過速度は、0.6 Nm3/m2・ h ・ atm であった。 この膜
(膜面積: 0.24m2 )を、長さ95cm、幅32cm、透過側流
路間隙0.6mmの平膜型膜モジュールに成型した。
【0027】かかるモジュールの一方に、残留塩素を
0.77ppm含み、表1に示すハロゲン化炭化水素お
よび気化性不快臭成分が溶解した20℃の水道水を、2
00ml/分で流し、他方を真空ポンプで真空度−700
mmHgに保ち、かつ膜の透過側流出気体量とパージ用気体
供給量の和が、パージ用気体を供給しないときの2倍と
なるようにパージ用気体として空気を供給した結果、残
留塩素濃度は0.70ppmとなった。得られた透過ガ
スを真空ポンプの後工程に設備した充填量500gの活
性炭塔を透過させたところ、出口気体中のハロゲン化炭
化水素および気化性不快臭成分は検出されなかった。
このときの膜モジュールの供給液、処理液のハロゲン化
炭化水素濃度および気化性不快臭成分濃度と水蒸気透過
量の測定結果を表1に示す。
【0028】実施例2 活性炭吸着塔の代わりにケロシン500mmリットルを充
填した吸収槽に、透過ガスを100時間通した以外は、
実施例1と同様にして処理したときの膜モジュールの供
給液、処理液のハロゲン化炭化水素濃度および気化性不
快臭成分濃度と水蒸気透過量およびハロゲン化炭化水素
の回収量の測定結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】実施例3〜5 実施例1の方法において、膜の透過側流出気体量とパー
ジ用空気量の和が、パージ用空気を供給しないときのそ
れぞれ3、5、10倍となるように、パージ用空気を供
給したときの膜モジュール供給液、処理液中のクロロホ
ルム濃度を測定し、その結果を表2に示す。
【0031】比較例 比較例として、パージ用空気を供給しない以外は、実施
例1と同様にした場合の結果も表2に併せて示した。
【0032】
【表2】
【0033】これらの結果から、本発明の方法によれ
ば、残留塩素濃度を維持しつつハロゲン化炭化水素およ
び気化性不快臭成分の除去された水道水が、効率的に得
られることがわかる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水不透過性膜を介して、その一方に、ハ
    ロゲン化炭化水素及び気化性不快臭成分が溶解している
    水道水を接触させ、他方を、減圧状態に保ち、かつパー
    ジ用気体を供給することにより、ハロゲン化炭化水素及
    び気化性不快臭成分を選択的に膜を透過させて、ハロゲ
    ン化炭化水素及び気化性不快臭成分が除去された水道水
    を膜の不透過側に得ると共に、透過したハロゲン化炭化
    水素及び気化性不快臭成分を除去及び回収することを特
    徴とする水道水の処理方法。
  2. 【請求項2】 殺菌に必要な残留塩素濃度を維持しつ
    つ、ハロゲン化炭化水素及び気化性不快臭成分が除去さ
    れた水道水を得ることを特徴とする請求項1記載の水道
    水の処理方法。
  3. 【請求項3】 水不透過性膜の透過側における流出気体
    量とパージ用気体の供給量の和が、パージ用気体を供給
    しないときの2倍以上となるようにパージ用気体を、膜
    の透過側へ供給することを特徴とする請求項1記載の水
    道水の処理方法。
  4. 【請求項4】 パージ用気体が空気または不活性ガスで
    あることを特徴とする請求項1記載の水道水の処理方
    法。
JP14213192A 1992-05-06 1992-05-06 水道水の処理方法 Pending JPH05309358A (ja)

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JP (1) JPH05309358A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9011583B2 (en) 2011-04-29 2015-04-21 Corning Incorporated Article for CO2 capture having heat exchange capability
US9062586B2 (en) 2012-04-05 2015-06-23 Corning Incorporated Impermeable polymer coating on selected honeycomb channel surfaces

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US9011583B2 (en) 2011-04-29 2015-04-21 Corning Incorporated Article for CO2 capture having heat exchange capability
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