JPH1147796A - 有機成分とマンガンを含む水の処理方法 - Google Patents
有機成分とマンガンを含む水の処理方法Info
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Abstract
物質とマンガンとが共存する水を効率的に処理する。 【解決手段】 原水を、残留オゾン濃度0.35mg/
L以下となるように、オゾン酸化装置1でオゾン酸化処
理した後、活性炭吸着塔2に通水し、次いで膜分離装置
3で膜分離処理する。
Description
の、主にフミン酸などの有機物質とマンガンとが共存す
る水を効率的に処理する方法に関する。
すことから、特に用水系においてその除去が重要視され
ている。マンガンの除去方法としては、溶解性のMn2+
を酸化し、不溶性の二酸化マンガン(MnO4 )として
除去する方法が最も一般的である。Mn2+の酸化法とし
ては、実用段階にあるものとして、塩素を酸化剤として
水和二酸化マンガンを自触媒とする接触濾過法(通称マ
ンガン砂法)と、過マンガン酸カリウムを酸化剤とする
凝集沈殿法とがある。また、マンガン砂法の応用技術と
して、特開平9−57263号公報には、塩素剤を添加
した水を、水和二酸化マンガンを膜面に付着させた膜分
離装置で膜分離処理することにより、マンガンを除去す
る方法が提案されている。
が、この方法では、過剰のオゾンを注入した場合、生成
した二酸化マンガンが更に酸化されて過マンガン酸イオ
ンとなるため除去効果が上がらないという問題がある。
このため、実装置では、過剰のオゾン注入により生成し
た過マンガン酸イオンを処理するために、オゾン処理の
後処理として滞留槽や濾過装置を設けて、過マンガン酸
イオンを二酸化マンガンに還元する方法が採られてい
る。
成物が問題となっている有機成分の処理法としては、従
来から広く行われている凝集沈殿・砂濾過法では処理に
限界があることから、オゾン及び活性炭処理を併用した
処理が採用されるようになった。これにより、凝集沈殿
・砂濾過法では除去することが難しかった溶解性の有機
成分の処理が可能になり、処理水質が向上した。また、
このような処理において、固液分離手段として膜分離処
理を導入することにより、装置全体を簡素化することが
できるようになった。
合わせた装置は、例えば、特開平6−328069号公
報及び特開平8−89959号公報に提案されており、
従来の凝集沈殿・砂濾過に代わる技術として、近年、浄
水処理分野などで採用されるようになった。
を含有する原水に対しては、溶解性マンガンを塩素等を
用いて酸化することにより不溶性の沈殿として除去する
方法が一般に採用されているが、この方法において、例
えば、膜分離装置でマンガンの不溶物を除去する場合、
原水中に有機成分が共存すると、膜面に有機成分のケー
ク層又はゲル層が生成して膜の透過流束が低減する。こ
のため、原水中の有機成分は予め除去する必要がある。
また、例えば原水中に、フミン酸が存在すると、酸化剤
として添加した塩素とフミン酸とが反応してトリハロメ
タンが生成するおそれがあるため、この点からも有機成
分の除去が必要となる。
の如く、凝集沈殿・砂濾過による方法や、最近ではオゾ
ン・活性炭処理と膜分離処理を組み合せた方法が採用さ
れるようになっている。
共にマンガンを除去することは考えられておらず、例え
ば、凝集沈殿・砂濾過による有機成分の処理法では、有
機成分の処理工程とは別に、更にマンガンの処理工程を
付加している。また、オゾン・活性炭処理と膜分離処理
との組み合せによる方法では、マンガンの除去を主目的
としていないため、必ずしも、マンガンを効率的に除去
できるとは限らない。
中の有機成分とマンガンを効率的に除去する方法を提供
することを目的とする。
ガンを含む水の処理方法は、有機成分とマンガンを含む
水を、残留オゾン濃度が0.35mg/L以下となるよ
うにオゾン酸化処理した後、膜分離処理することを特徴
とする。
ン酸化処理することにより、原水中のフミン酸等の有機
成分を酸化分解するとともに、マンガンをオゾン酸化し
て不溶化することができる。フミン酸等の有機成分が酸
化分解されるため、後段の膜分離装置において、膜透過
流束を低下させるケーク層或いはゲル層が膜面に発達せ
ず、高い膜透過流束が維持される。
のように過剰のオゾンを注入すると、酸化により生成し
た二酸化マンガンが更に酸化されて、過マンガン酸イオ
ンが生成し、マンガンの除去効果が下がるという問題が
あるが、本発明では、オゾン酸化処理による残留オゾン
濃度を0.35mg/L以下に制御することにより、過
マンガン酸イオンの生成を抑えることができる。
において、残留オゾン濃度が0.35mg/L以下とな
るようにオゾン注入量を制御し、これを膜分離処理する
ことにより、フミン酸等の有機成分とマンガンとを効率
的に除去することが可能となる。
分離処理の前段又は後段で活性炭処理を行うのが好まし
く、この場合、特に、活性炭処理を膜分離処理の前段で
行う場合には、残留オゾンによる膜の劣化の問題がない
ため、耐オゾン酸化性のない膜材質も採用可能となる。
施の形態を説明する。
水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
する原水を、まずオゾン酸化装置1でオゾン酸化処理し
て、有機成分を酸化分解すると共に、マンガンを二酸化
マンガンに酸化して不溶化する。本発明においては、こ
のオゾン酸化において、残留オゾン濃度が0.35mg
/L以下となるようにオゾン注入率を制御することによ
り、マンガンの過酸化物化による再溶解を防止する。
5mg/Lを超えると、二酸化マンガンが更に過マンガ
ン酸イオンに酸化されて再溶解するため、後段の膜分離
装置3で分離除去し得なくなる。
酸化分解効率及びマンガンの酸化効率も低下するため、
処理に必要な量を注入しなければいけない。残留オゾン
濃度は0.35mg/Lを超えなければ、特に制限はな
い。
うなオゾン注入率は、原水の水質によっても異なるが、
通常の地下水,湧水等の処理においては、1.0〜2.
0mg/L程度である。
にて、滞留時間10〜15分程度で処理するのが好まし
い。
塔2で残留オゾンを吸着除去すると共に、有機成分の酸
化分解で生じた低分子量の有機成分を吸着除去する。
段に活性炭吸着塔2を設ける場合、活性炭吸着塔2が水
中の懸濁物質で目詰りすることがないように、粒状活性
炭の上向流流動層式のもののように、水中の懸濁物質を
捕捉しない形式のものを採用するのが好ましい。
置3で膜分離処理し、不溶物を固液分離する。
F)膜、限外濾過(UF)膜、又はルーズ逆浸透(R
O)膜(特に、NaClの除去率が40〜70%程度の
もの)等を用いることができる。
性炭吸着塔2が設けられており、オゾン酸化による残留
オゾンが活性炭吸着塔2で分解除去されているため、こ
の膜分離装置3の膜としては、ポリスルホン、ポリアク
リロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セ
ルロース等の耐オゾン酸化性のない膜を用いることがで
きる。膜分離処理前に活性炭処理を行わない場合、膜分
離装置3の膜としては、ステンレス鋼、銅、アルミニウ
ム等を素材とした金属無機膜、アルミナ系セラミック
膜、その他PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)や
PVDF(ポリフッ化ビニリビン)等の耐オゾン酸化性
の高い膜を用いる必要がある。
ン、その他の濁質が固液分離された清澄度の高い水であ
り、処理水として系外へ排出される。
示すものであって、本発明はその要旨を超えない限り、
図1に示す方法に何ら限定されるものではない。
に設けても良く、この場合には、懸濁物質による活性炭
吸着塔の目詰りのおそれがないことから、固定床式の活
性炭吸着塔も採用可能である。しかしながら、前述の如
く、活性炭吸着塔を膜分離装置の後段に設ける場合に
は、膜分離装置の膜材質として耐オゾン酸化性のものを
採用する必要があることから、好ましくは、活性炭吸着
塔は膜分離装置の前段に配置する。また、活性炭処理
は、活性炭吸着塔を設ける他、送水ラインに粉末活性炭
を直接添加する方法であっても良い。
り具体的に説明する。
ウム、硫酸マンガンをそれぞれ10mg/L、2.5m
g/L、1mg−Mn/Lとなるように溶解した水を原
水として、図1に示す方法で処理した。
ン酸化装置1では、オゾン注入率1.2mg−O3 /
L,滞留時間14分でオゾン酸化装置1の流出水の残留
オゾン濃度を0.3〜0.35mg−O3 /Lに制御し
た。
活性炭吸着塔を用いた。
装置を用い、膜の透過流束を1.05m3 /m2 /da
yとして処理を行った。
を表1に示した。表1より、本発明方法はマンガンの除
去効果に優れることがわかる。
a)/透過流束(flux)の比で表し、結果を図2に
示した。図2より、膜差圧の上昇はなく、本発明の方法
によれば安定運転が可能であることがわかる。
処理した。まず、原水に次亜塩素酸ナトリウムを5mg
/L添加した後、上向流のマンガン砂接触層に通水し、
その後、UF膜分離装置で膜分離処理した。膜の透過流
束は1.16m3 /m2 /dayとした。
度を表1に示した。表1より、マンガン砂法では、マン
ガンの除去効果は良好であることがわかる。
図2より明らかなように、この方法では、有機成分が膜
面に付着することで膜差圧が急激に上昇しており、安定
運転を行うことができない。
1.5mg−O3 /Lとし、オゾン酸化装置の流出水の
残留オゾン濃度を0.4mg−O3 /Lとしたこと以外
は同様に処理を行ったところ、得られた処理水(UF膜
分離装置の透過水)のマンガン濃度は0.2mg/Lで
あり、マンガンの過酸化による再溶解が生じたため、マ
ンガンの除去効率が十分ではなかった。
マンガンを含む水の処理方法によれば、原水中の有機成
分及びマンガンを膜透過流束の低下の問題を引き起こす
ことなく同時に除去することができ、良好な水質の処理
水を安定かつ効率的に得ることができる。
理方法は、特に、フミン酸などの有機成分とマンガンが
共存する地下水や湧水などの処理に有効であり、清澄度
の高い浄水を効率的に得ることが可能とされる。
法の実施の形態を示す系統図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 有機成分とマンガンを含む水の処理方法
において、 該水を、残留オゾン濃度が0.35mg/L以下となる
ようにオゾン酸化処理した後、膜分離処理することを特
徴とする有機成分とマンガンを含む水の処理方法。 - 【請求項2】 請求項1の方法において、膜分離処理前
及び/又は膜分離処理後に、活性炭処理することを特徴
とする有機成分とマンガンを含む水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20906997A JP3575238B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 有機成分とマンガンを含む水の処理方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20906997A JP3575238B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 有機成分とマンガンを含む水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147796A true JPH1147796A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3575238B2 JP3575238B2 (ja) | 2004-10-13 |
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ID=16566744
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20906997A Expired - Fee Related JP3575238B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 有機成分とマンガンを含む水の処理方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3575238B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000033237A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-02-02 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 浄水製造方法及び装置 |
| JP2007021408A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd | 水処理装置及び方法 |
| CN101585574A (zh) * | 2009-06-02 | 2009-11-25 | 余建军 | 去除水中溴酸盐的方法和装置 |
| CN115093050A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-23 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种含锰废水的处理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2023075676A1 (en) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | Nanosun Pte. Ltd. | Integrated advanced concurrent oxidation, catalytic reaction and membrane filtration system for industrial wastewater treatment thereof |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP20906997A patent/JP3575238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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