オゾン水洗浄を利用した下水直接ナノ膜ろ過技術の開発

臭氧水净化污水直接纳米膜过滤技术的开发

• 批准号: 15H06498
• 负责人: 藤岡 貴浩
• 金额: $ 1万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-08-28 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06498/
• 关键词: 再生水; セラミック膜; オゾン; 微量物質

生物処理等の前処理を省いた下水の直接膜ろ過の課題は、ろ過水の水質悪化と膜汚染（膜ファウリング）である。本研究では、微量化学物質を含む有機物除去性能、耐薬品性、寿命の面で優れたセラミック製ナノ膜を用いて下水直接膜ろ過を行い、処理水質の評価を行うと共にオゾン水洗浄の膜ファウリング抑制効果を明らかにした。今年度はまず室内実験試験にてろ過運転条件とオゾン水洗浄条件の最適化を重点的に行った。セラミック製ナノろ過膜を使った場合の処理水質に関しては、分画分子量200 Daltonのナノ膜を用いた場合は実験に使用した微量物質のほとんどに対して高い除去率を示した一方で、分画分子量450 Daltonのナノ膜を用いた場合は用いた微量物質の大きさに関わらず非常に低い除去率を示した。これにより、ナノ膜における分画分子量は微量物質除去に対して非常に重要な検討項目であることが分かった。下水の再利用に使用する膜分離プロセスにおいて重要な課題の一つである膜ファウリングに対しては、下水二次処理水を供給水として使用したために低流束で運転を行った場合でも非常に速い速度で膜ファウリングが進んだ。ただし、洗浄力の高いオゾン水洗浄を用いて膜ファウリングの進行を大幅に低減することができた。これにより、高頻度の薬品洗浄を必要としないナノ膜ろ過運転を可能にする洗浄技術としてオゾン水洗浄が有効であることを示した。

省去了生物处理等预处理的污水直接膜过滤的问题是滤液质量恶化和膜污染。在这项研究中，我们使用陶瓷纳米膜对污水进行直接膜过滤，该陶瓷纳米膜在去除微量化学物质、耐化学性和长寿命等有机物方面具有优异的性能，并评估了处理水的质量，揭示了环抑制效果。本财年，我们首先通过室内实验测试重点优化过滤操作条件和臭氧水清洗条件。关于使用陶瓷纳滤膜时的处理水质量，当使用截留分子量为200道尔顿的纳米膜时，当使用截留分子量为200道尔顿的纳米膜时，对实验中使用的大多数微量物质表现出较高的去除率。使用450道尔顿时，无论使用的微量物质的大小如何，去除率都极低。这表明纳米膜中的分子量分数是去除痕量物质的一个非常重要的考虑因素。膜污染是污水回用膜分离工艺中的重要问题之一，由于使用二级污水处理水作为给水，膜污染进展速度很快，因此即使在低通量下运行，膜污染也极难处理。然而，通过使用具有高清洁力的臭氧水清洗，我们能够显着减少膜污染的进展。这表明臭氧水清洗作为一种有效的清洗技术，可以实现不需要频繁化学清洗的纳米膜过滤操作。