造水方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用分离膜过滤被处理水而生成膜过滤水的造水方法，更详细而言涉及 具有使附着于分离膜的混浊物或絮凝物效率良好地排出的分离膜的反压洗涤工序的造水 方法。
【背景技术】
[0002] 自从能够除去以往水处理工艺中难以除去的成分，近年来不断发展的是导入孔径 小的精密过滤膜（MF膜）或超滤膜（UF膜）来作为分离膜。在利用所述分离膜的水处理工 艺中，由于病毒类或低分子有机物难以用分离膜单体除去，因此采用在前阶段引入凝集工 艺使病毒类或低分子有机物进入絮凝物中，以提高后阶段膜处理中的除去率的对策。在凝 集工艺中，使用具有正电荷的阳离子系絮凝剂，将通常因带负电而彼此排斥的存在于水中 的病毒类或低分子有机物的电荷中和以削弱排斥力，使得病毒类或低分子有机物凝集而进 入絮凝物。此时，病毒类或低分子有机物为小粒径故表面积相对较大，因而存在为了中和负 电荷需要大量絮凝剂，凝集处理或污泥处理这样的处理所花费的成本较大的问题。
[0003] 专利文献1和2公开了针对上述问题降低凝集时的pH的对策。絮凝剂具有若pH 降低则每单位絮凝剂的正电荷量增大的性质，因此即使不增加絮凝剂量也能通过降低pH 来增加正电荷。
[0004]另外，在利用分离膜的水处理工艺中，因被过滤物所致的分离膜的堵塞会导致差 压上升，因此可连续进行膜过滤的时间有限。即，分离膜组件若持续过滤规定时间，则被处 理水中的混浊物或絮凝物会阻塞分离膜的表面或细孔内，或者进而堆积在分离膜之间等分 离膜组件的内部使过滤性下降。因此，向水处理工艺中引入定期洗涤分离膜的工序。作为洗 涤分离膜的工序，通常采用所谓的反压洗涤工序，该反压洗涤工序使用膜过滤水，从分离膜 组件的二次侧（膜过滤水的排出侧）向一次侧（被膜过滤水的供给侧）反压洗涤，将蓄积在 分离膜的表面和细孔内或分离膜之间等的混浊物或絮凝物除去，排出到分离膜组件外。作 为在该工序中提高洗涤性的方法，专利文献3和4公开了从分离膜组件的二次侧向一次侧 反压洗涤时提高反压洗涤水的pH的方法。通过将反压洗涤水的pH提高到10以上，能够效 率良好地分解并除去堵塞膜的物质，能够防止差压上升。
[0005] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-125708号公报 专利文献2 :日本特开平11-239789号公报 专利文献3 :日本特开2005-224671号公报 专利文献4 :日本特开2011-125822号公报。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题 在为了抑制絮凝剂量的增加而使用专利文献1和2公开的技术的情况下，存在膜的差 压急剧上升而难以稳定运转的情形。另外，在洗涤时使用专利文献3和4公开的高pH洗涤 水进行反压洗涤的情况下，存在反压洗涤所需的试剂成本增加，或者为了中和膜而需要大 量漂洗水（rinsewater)的问题。
[0007] 另外，在洗涤后残留于分离膜组件的洗涤液和/或洗涤废液的中和不充分的情况 下，由于分离膜组件内部的pH上升，已在低pH范围下凝集而进入絮凝物的除去对象成分会 从絮凝物脱离，从而存在除去性能下降的问题。
[0008] 鉴于上述问题，本发明的课题在于，提供使用能够抑制过滤时除去对象成分的除 去性能的下降及差压的上升，并减少洗涤分离膜时所用的试剂或漂洗水的分离膜的造水方 法。
[0009] 用于解决问题的方法 为了解决上述课题，本发明的构成如下所示。
[0010] (1)造水方法，包括：对被处理水进行处理而生成被膜过滤水的被膜过滤水生成 工序、使用具有分离膜的分离膜组件对被膜过滤水进行过滤而生成膜过滤水的过滤工序、 使用洗涤水将过滤工序中堵塞分离膜的被过滤物除去的反压洗涤工序、以及将反压洗涤工 序中的用于洗涤的洗涤废液排出的排水工序，其中， 被膜过滤水生成工序具有凝集步骤，该步骤向被处理水中添加第一pH调节试剂和阳 离子系絮凝剂，使被处理水中所含的被过滤物凝集而制为前处理水； 供过滤工序的被膜过滤水满足下述式（i); 反压洗涤工序至少具有第一反压洗涤步骤，该步骤使用满足下述式（ii)和（iii)的洗 涤水对所述分离膜进行反压洗涤， 4.0彡被膜过滤水的pH彡6. 5 ? ? ? (i) 洗漆水的pH彡9.0 ? ? ? (ii) 洗漆水的pH-被膜过滤水的pH彡1. 0 ? ? ? (iii)。
[0011] (2)上述（1)所述的造水方法，其中，在所述反压洗涤工序的第一反压洗涤步骤 中，向所述膜过滤水中添加第二pH调节试剂，从而制备满足所述式（ii)和（iii)的洗涤 水。
[0012] (3)上述（1)或（2)所述的造水方法，其中，在所述反压洗涤工序的第一反压洗涤 步骤之后，还具有使用所述膜过滤水进行反压洗涤的第二反压洗涤步骤。
[0013] (4)上述（1)~⑶中任一项所述的造水方法，其中，在进行所述反压洗涤工序的 第一反压洗涤步骤时，同时进行向所述分离膜组件的一次侧导入气体的空气洗涤。
[0014] (5)上述（1)~(4)中任一项所述的造水方法，其中，在进行所述反压洗涤工序的 第二反压洗涤步骤时，同时进行向所述分离膜组件的一次侧导入气体的空气洗涤。
[0015] (6)上述（1)~(5)中任一项所述的造水方法，其中，所述被膜过滤水生成工序在 凝集步骤之后还具有得到固液分离水的固液分离步骤。
[0016] (7)上述（6)所述的造水方法，其中，向固液分离水中注入pH调节试剂并对各工 序和/或步骤中的pH进行设定以满足下述式（iv)~ (vi): 前处理水的pH彡被膜过滤水的pH彡洗涤水的pH ? ? ? (iv) 被膜过滤水的pH-前处理水的pH彡1. 0 ? ? ? (v) 被膜过滤水的pH彡7. 5 ? ? ? (vi)。
[0017]发明的效果 根据本发明，能够抑制过滤时除去对象成分的除去性能的下降及差压的上升，稳定地 实施利用分离膜的造水，并且能够减少洗涤分离膜时所用的试剂或漂洗水。
【附图说明】
[0018] 图1是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的一实施方式的流程图。
[0019] 图2是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的另外一实施方式的流程 图。
[0020] 图3是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的另外一实施方式的流程 图。
[0021] 图4是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的另外一实施方式的流程 图。
[0022] 图5是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的另外一实施方式的流程 图。
[0023] 图6是表示本发明的造水方法涉及的分离膜洗涤方法的另外一实施方式的流程 图。
[0024] 图7是表示分离膜的膜间差压变化的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明的造水方法包括：对被处理水进行处理而生成被膜过滤水的被膜过滤水 生成工序、使用具有分离膜的分离膜组件对被膜过滤水进行过滤而生成膜过滤水的过滤工 序、使用洗涤水将过滤工序中堵塞分离膜的被过滤物除去的反压洗涤工序、以及将反压洗 涤工序中的用于洗涤的洗涤废液排出的排水工序，其中， 被膜过滤水生成工序具有凝集步骤，该步骤向被处理水中添加第一pH调节试剂和阳 离子系絮凝剂，使被处理水中所含的被过滤物凝集而制为前处理水； 供过滤工序的被膜过滤水满足下述式（i); 反压洗涤工序至少包括第一反压洗涤步骤，该步骤使用满足下述式（ii)和（iii)的洗 涤水对所述分离膜进行反压洗涤 4.0彡被膜过滤水的pH彡6. 5 ? ? ? (i) 洗漆水的pH彡9.0 ? ? ? (ii) 洗漆水的pH-被膜过滤水的pH彡1. 0 ? ? ? (iii)。
[0026] 在本发明中，造水方法是指利用上述各工序由被处理水制造膜过滤水的制造方 法。由于具有如上所述的各工序，因而能够连续制造将被处理水中所含的被过滤物除去了 的膜过滤水。此处，连续制造是指在着眼于工艺整体的情况下，通过依次进行至少过滤工 序、反压洗涤工序、排水工序而连续进行造水涉及的运转。即，通过适当插入反压洗涤工序 等使得设备整体可以进行连续运转，而不会为了在过滤膜被絮凝物等堵塞时更换组件而停 止设备。应予说明，对于被膜过滤水生成工序，可以插入上述过滤工序、反压洗涤工序、排水 工序的循环中反复实施，也可以采用预先统一进行间歇处理（batchprocessing)或在另外 的生产线中进行处理的形式，设置在上述循环外。
[0027] 在本发明的造水方法中，被处理水是指河水、湖水、地下水、海水、碱水、下水道水、 下水道水处理水、工业排水这样的水。本发明的造水方法适用于在这些被处理水中含有使 用分离膜的现有造水方法中难以除去的溶解性有机物或色度成分、以及病毒类等成分作为 被过滤物的水。另外，本发明的造水方法也可适用于含有通常被认为阻碍凝集的来源于藻 类的有机物或胡敏酸、表面活性剂