JPH10272495A - 高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理方法 - Google Patents
高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理方法Info
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- JPH10272495A JPH10272495A JP9078182A JP7818297A JPH10272495A JP H10272495 A JPH10272495 A JP H10272495A JP 9078182 A JP9078182 A JP 9078182A JP 7818297 A JP7818297 A JP 7818297A JP H10272495 A JPH10272495 A JP H10272495A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02A20/131—Reverse-osmosis
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 塩類などを含む廃水を再利用したり河川など
に直接放流することができる程にまで効率よく浄化する
方法、すなわち塩類を含有した有機性廃水の効率的な処
理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 高濃度の塩類を含有する有機性廃水に前
処理として、生物処理、凝集沈殿処理、砂ろ過処理、精
密ろ過膜処理のいずれか、又は２以上の組合せからなる
処理を行い、次いで逆浸透膜により脱塩処理して、逆浸
透濃縮水と逆浸透処理水とに分離し、前記逆浸透処理水
を回収し、前記逆浸透濃縮水をカルシウムを除去するた
めの軟化処理を行った後、電気透析処理を施して電気透
析濃縮水と電気透析脱塩水とに分離し、電気透析脱塩水
を再び逆浸透の供給側に戻す。
に直接放流することができる程にまで効率よく浄化する
方法、すなわち塩類を含有した有機性廃水の効率的な処
理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 高濃度の塩類を含有する有機性廃水に前
処理として、生物処理、凝集沈殿処理、砂ろ過処理、精
密ろ過膜処理のいずれか、又は２以上の組合せからなる
処理を行い、次いで逆浸透膜により脱塩処理して、逆浸
透濃縮水と逆浸透処理水とに分離し、前記逆浸透処理水
を回収し、前記逆浸透濃縮水をカルシウムを除去するた
めの軟化処理を行った後、電気透析処理を施して電気透
析濃縮水と電気透析脱塩水とに分離し、電気透析脱塩水
を再び逆浸透の供給側に戻す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度の塩類を含
有する有機性廃水からその塩類を脱塩し、有機物を除去
する処理方法に関するものであり、特にし尿やごみ浸出
水などような塩類濃度の高い有機性廃水の高度処理、脱
塩処理、塩類物質の濃縮回収、処理水の回収・再利用な
どに用いることができる。
有する有機性廃水からその塩類を脱塩し、有機物を除去
する処理方法に関するものであり、特にし尿やごみ浸出
水などような塩類濃度の高い有機性廃水の高度処理、脱
塩処理、塩類物質の濃縮回収、処理水の回収・再利用な
どに用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】し尿や浸出水などの塩類濃度が高い有機
性廃水は、一般に、カルシウムイオンなどの塩類や有機
物などの汚濁物質を高濃度に含んでいる。しばしば、生
化学的酸素要求量（ＢＯＤ）や化学的酸素要求量（ＣＯ
Ｄ）が高く、多くの懸濁固体（ＳＳ）を含み、さらにコ
ロイド物質などに原因する色度を有している。そのた
め、通常これらを何らかの用途に直接再利用したり河川
などに直接放流したりすることはできない。このような
有機性廃水の処理方法としては、従来では、有機汚濁物
の除去を主体とした処理方法が用いられている。主な処
理方法としては、例えば、ＢＯＤ除去を目的とした生物
処理、色度、ＣＯＤ及びＳＳなどの除去を目的とした凝
集沈殿処理、ＳＳなど濁質の除去を目的とした砂ろ過や
精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理がある。さらに、高度処理方
法として一般的にオゾンや活性炭を用いる方法などがあ
る。
性廃水は、一般に、カルシウムイオンなどの塩類や有機
物などの汚濁物質を高濃度に含んでいる。しばしば、生
化学的酸素要求量（ＢＯＤ）や化学的酸素要求量（ＣＯ
Ｄ）が高く、多くの懸濁固体（ＳＳ）を含み、さらにコ
ロイド物質などに原因する色度を有している。そのた
め、通常これらを何らかの用途に直接再利用したり河川
などに直接放流したりすることはできない。このような
有機性廃水の処理方法としては、従来では、有機汚濁物
の除去を主体とした処理方法が用いられている。主な処
理方法としては、例えば、ＢＯＤ除去を目的とした生物
処理、色度、ＣＯＤ及びＳＳなどの除去を目的とした凝
集沈殿処理、ＳＳなど濁質の除去を目的とした砂ろ過や
精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理がある。さらに、高度処理方
法として一般的にオゾンや活性炭を用いる方法などがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した有機性廃水の
処理方法においては、それらの処理を組み合わせること
により、ＢＯＤ、ＣＯＤなどの有機性成分を十分に除去
することができるような技術水準に達している。しか
し、有機性廃水は一般に有機物の他にも様々な塩類を含
んでおり、場合によってはかなりの高い濃度の塩類を含
有する場合がある。このような廃水を処理して河川など
に放水する場合には、放流水域の水質保護、あるいは農
業用水への影響も考慮しなければならず、近来、有機汚
濁成分だけでなく特にそのような塩類も廃水中から一緒
に除去する必要性が高まってきている。従来の有機性廃
水の浄化方法は、いずれも主にその中の有機汚濁成分を
除去することを目的としているため、塩類を除去する効
果がなく、その処理水の塩類濃度は流入原水とほぼ同程
度となっている。
処理方法においては、それらの処理を組み合わせること
により、ＢＯＤ、ＣＯＤなどの有機性成分を十分に除去
することができるような技術水準に達している。しか
し、有機性廃水は一般に有機物の他にも様々な塩類を含
んでおり、場合によってはかなりの高い濃度の塩類を含
有する場合がある。このような廃水を処理して河川など
に放水する場合には、放流水域の水質保護、あるいは農
業用水への影響も考慮しなければならず、近来、有機汚
濁成分だけでなく特にそのような塩類も廃水中から一緒
に除去する必要性が高まってきている。従来の有機性廃
水の浄化方法は、いずれも主にその中の有機汚濁成分を
除去することを目的としているため、塩類を除去する効
果がなく、その処理水の塩類濃度は流入原水とほぼ同程
度となっている。
【０００４】塩類を含む水相中から塩類を除去する処理
方法はそれ自体では良く知られている技術であって、例
えば逆浸透法、電気透析法、蒸発法などを挙げることが
できる。逆浸透法は、半透膜（ＲＯ膜）で仕切られた室
中の塩類水に浸透圧以上の機械的圧力を加えて、半透膜
を通して水を室外に出すことにより脱塩した水を得ると
いう方法である。この方法の場合、効率は塩類水の塩類
濃度に左右されるという欠点がある。塩類水の濃度が高
い場合には脱塩水の回収率は低い。例えば、３．５ｗｔ
％ＮａＣｌ水溶液を脱塩処理する場合、処理圧力を６０
ｋｇｆ／ｃｍ2 としても、水回収率は高くても３５〜４
０％である。水の回収率を５０％以上にするには操作圧
力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上にしなければならない。し
かし、このような高圧では、処理コストの増加となるだ
けではなく、逆浸透処理装置の寿命などを考えるとその
限界がある。さらに、塩類水が高い濃度でカルシウムイ
オンを含んでいると半透膜表面にカルシウムスケールが
析出する危険性がある。塩類濃度が比較的低くても、半
透膜表面でのカルシウムスケールの析出により透過水量
の低下で処理水の高い回収率での処理が困難となる。
方法はそれ自体では良く知られている技術であって、例
えば逆浸透法、電気透析法、蒸発法などを挙げることが
できる。逆浸透法は、半透膜（ＲＯ膜）で仕切られた室
中の塩類水に浸透圧以上の機械的圧力を加えて、半透膜
を通して水を室外に出すことにより脱塩した水を得ると
いう方法である。この方法の場合、効率は塩類水の塩類
濃度に左右されるという欠点がある。塩類水の濃度が高
い場合には脱塩水の回収率は低い。例えば、３．５ｗｔ
％ＮａＣｌ水溶液を脱塩処理する場合、処理圧力を６０
ｋｇｆ／ｃｍ2 としても、水回収率は高くても３５〜４
０％である。水の回収率を５０％以上にするには操作圧
力を７０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上にしなければならない。し
かし、このような高圧では、処理コストの増加となるだ
けではなく、逆浸透処理装置の寿命などを考えるとその
限界がある。さらに、塩類水が高い濃度でカルシウムイ
オンを含んでいると半透膜表面にカルシウムスケールが
析出する危険性がある。塩類濃度が比較的低くても、半
透膜表面でのカルシウムスケールの析出により透過水量
の低下で処理水の高い回収率での処理が困難となる。
【０００５】電気透析法では、基本的に水の回収率を高
く得ることができる。しかし、電気透析される被処理水
がカルシウムイオンを高い濃度で含んでいる場合にはカ
ルシウムスケールが装置内に析出する。特に、電気透析
法では、陽極からの水素イオン及び陰極からの水酸イオ
ンの移動に伴うｐＨ変化などによりカルシウムスケール
が生成しやすい。カルシウムスケールが析出すれば水を
高い回収率を得ることはできない点は、逆浸透法の場合
と同様である。しかも、この方法ではＣＯＤなどの有機
物を除去することができないため、良質の処理水を得る
ためには活性炭処理法などの他の処理法による有機物の
除去が必要となる。また、蒸発法は、系の相変化を伴う
方法であるため、必要エネルギーが大きく、処理コスト
を非常に増大させるという問題点がある。さらに、廃水
が揮発性の有機物や窒素−アンモニウム塩化合物（ＮＨ
4 −Ｎ）などを含んでいればそれらも処理水中に混入す
ることがあり、良質な処理水は得にくいという問題点も
ある。
く得ることができる。しかし、電気透析される被処理水
がカルシウムイオンを高い濃度で含んでいる場合にはカ
ルシウムスケールが装置内に析出する。特に、電気透析
法では、陽極からの水素イオン及び陰極からの水酸イオ
ンの移動に伴うｐＨ変化などによりカルシウムスケール
が生成しやすい。カルシウムスケールが析出すれば水を
高い回収率を得ることはできない点は、逆浸透法の場合
と同様である。しかも、この方法ではＣＯＤなどの有機
物を除去することができないため、良質の処理水を得る
ためには活性炭処理法などの他の処理法による有機物の
除去が必要となる。また、蒸発法は、系の相変化を伴う
方法であるため、必要エネルギーが大きく、処理コスト
を非常に増大させるという問題点がある。さらに、廃水
が揮発性の有機物や窒素−アンモニウム塩化合物（ＮＨ
4 −Ｎ）などを含んでいればそれらも処理水中に混入す
ることがあり、良質な処理水は得にくいという問題点も
ある。
【０００６】本発明は、塩類を高い濃度で含む有機性廃
水を処理して、再利用したり河川などに直接放流するこ
とができる程にまで効率よく浄化する際に、有機性成分
を十分除去できるだけではなく、塩類を十分に除去する
ことができ、かつその処理に際してカルシウムスケール
の析出などの処理効果を低下させるという問題を起こさ
ないで、浄化を行い、塩濃度の低い処理水を高い効率で
得ることができる処理方法を提供することを目的とする
ものである。
水を処理して、再利用したり河川などに直接放流するこ
とができる程にまで効率よく浄化する際に、有機性成分
を十分除去できるだけではなく、塩類を十分に除去する
ことができ、かつその処理に際してカルシウムスケール
の析出などの処理効果を低下させるという問題を起こさ
ないで、浄化を行い、塩濃度の低い処理水を高い効率で
得ることができる処理方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の目的は下記
の構成によって達成される。 （１）高濃度の塩類を含有した有機性廃水の処理方法で
あって、前記有機性廃水に前処理として、生物処理、凝
集沈殿処理、砂ろ過処理、精密ろ過膜処理のいずれか、
又は２以上の組合せからなる処理を行い、次いで逆浸透
膜により脱塩処理して、逆浸透濃縮水と逆浸透処理水と
に分離し、前記逆浸透処理水を回収し、前記逆浸透濃縮
水をカルシウムを除去するための軟化処理を行った後、
電気透析処理を施して電気透析濃縮水と電気透析脱塩水
とに分離し、前記電気透析脱塩水を再び逆浸透処理の供
給側に戻すことを特徴とする高濃度の塩類を含有する有
機性廃水の処理方法。 （２）前記軟化処理は、処理水中のカルシウム濃度を１
００ｍｇ／リットル以下にすることを特徴とする前記
（１）記載の高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理
方法。
の構成によって達成される。 （１）高濃度の塩類を含有した有機性廃水の処理方法で
あって、前記有機性廃水に前処理として、生物処理、凝
集沈殿処理、砂ろ過処理、精密ろ過膜処理のいずれか、
又は２以上の組合せからなる処理を行い、次いで逆浸透
膜により脱塩処理して、逆浸透濃縮水と逆浸透処理水と
に分離し、前記逆浸透処理水を回収し、前記逆浸透濃縮
水をカルシウムを除去するための軟化処理を行った後、
電気透析処理を施して電気透析濃縮水と電気透析脱塩水
とに分離し、前記電気透析脱塩水を再び逆浸透処理の供
給側に戻すことを特徴とする高濃度の塩類を含有する有
機性廃水の処理方法。 （２）前記軟化処理は、処理水中のカルシウム濃度を１
００ｍｇ／リットル以下にすることを特徴とする前記
（１）記載の高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理
方法。
【０００８】（３）前記電気透析処理は脱塩率が９８％
以上で、電気透析脱塩水の蒸発残留物が１０００ｍｇ／
リットル以下となるように行うことを特徴とする前記
（１）又は（２）記載の高濃度の塩類を含有する有機性
廃水の処理方法。 （４）前記電気透析処理後の電気透析濃縮水は蒸発残留
物が１３ｗｔ％以上となることを特徴とする前記（１）
〜（３）のいずれか１項記載の高濃度の塩類を含有する
有機性廃水の処理方法。
以上で、電気透析脱塩水の蒸発残留物が１０００ｍｇ／
リットル以下となるように行うことを特徴とする前記
（１）又は（２）記載の高濃度の塩類を含有する有機性
廃水の処理方法。 （４）前記電気透析処理後の電気透析濃縮水は蒸発残留
物が１３ｗｔ％以上となることを特徴とする前記（１）
〜（３）のいずれか１項記載の高濃度の塩類を含有する
有機性廃水の処理方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は、本発明にかかる廃水の処理方
法を行う処理装置の一実施態様を示す概略図である。図
１に示す有機性廃水の処理装置は、図示外の有機物の除
去処理装置から延びる被処理水流入管１の出口を逆浸透
処理供給槽２内に開口させている。逆浸透処理供給槽２
から逆浸透処理供給配管３が逆浸透処理装置４に連結し
ている。この逆浸透処理装置４からは逆浸透処理水配管
５と逆浸透濃縮水配管６とが別々に延びており、逆浸透
濃縮水配管６から逆浸透濃縮水が軟化処理装置７へ導い
ている。逆浸透処理水は逆浸透処理水管５から系外に回
収される。前記軟化処理装置７は軟化処理した処理水を
導く軟化処理水配管９を電気透析処理供給槽１０に通じ
ており、また生成した泥状物を排出する排泥管８を有す
る。この電気透析処理供給槽１０からは電気透析処理供
給配管１１が電気透析処理装置１２につながっている。
この電気透析処理装置１２から電気透析濃縮水を送る電
気透析濃縮水配管１４が蒸発乾燥処理装置１５に接続さ
れ、また電気透析脱塩水を送る電気透析脱塩水配管１３
が前記逆浸透処理供給槽２に接続されている。
により説明する。図１は、本発明にかかる廃水の処理方
法を行う処理装置の一実施態様を示す概略図である。図
１に示す有機性廃水の処理装置は、図示外の有機物の除
去処理装置から延びる被処理水流入管１の出口を逆浸透
処理供給槽２内に開口させている。逆浸透処理供給槽２
から逆浸透処理供給配管３が逆浸透処理装置４に連結し
ている。この逆浸透処理装置４からは逆浸透処理水配管
５と逆浸透濃縮水配管６とが別々に延びており、逆浸透
濃縮水配管６から逆浸透濃縮水が軟化処理装置７へ導い
ている。逆浸透処理水は逆浸透処理水管５から系外に回
収される。前記軟化処理装置７は軟化処理した処理水を
導く軟化処理水配管９を電気透析処理供給槽１０に通じ
ており、また生成した泥状物を排出する排泥管８を有す
る。この電気透析処理供給槽１０からは電気透析処理供
給配管１１が電気透析処理装置１２につながっている。
この電気透析処理装置１２から電気透析濃縮水を送る電
気透析濃縮水配管１４が蒸発乾燥処理装置１５に接続さ
れ、また電気透析脱塩水を送る電気透析脱塩水配管１３
が前記逆浸透処理供給槽２に接続されている。
【００１０】本発明では、その処理の対象とする有機性
廃水としては、有機性成分としてはそれほど高くないも
のでも処理できるものであって、有機性成分が電気透析
処理にまで入ると悪影響を及ぼすので、それを逆浸透処
理において除去することができる。また、その有機性廃
水中の塩類濃度については、かならずしも著しく高い濃
度のものを対象とするものではなく、前記したように放
流するには支障となる程度に高い濃度のもの、乃至はそ
れよりも高い濃度のものを対象とするに適しているもの
である。本発明の有機性廃水の処理方法は、このような
装置を使用して例えば次のようにして実施するとよい。
有機性廃水は、まず前処理として、生物処理、凝集沈殿
処理、砂ろ過処理または精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理のい
ずれか、又は２つ以上の処理を組合せの処理を行うが、
有機性物質の濃度を低下させる上で生物処理を組み合わ
せた処理を行うことが好ましい。この前処理を行った廃
水を被処理水流入管１を通じて逆浸透処理供給槽２にい
ったん貯蔵する。前記した生物処理方法としては、具体
的には標準的な活性汚泥法の他に、生物学的硝化脱窒素
法なども挙げることができる。これらの方法を利用すれ
ばＢＯＤも低下する。凝集精密ろ過（凝集ＭＦ膜ろ過）
方法としては、具体的には凝集剤、例えば無機凝集剤を
添加して凝集させたものを精密ろ過膜でろ過する、とい
う方法を挙げることができる。このような方法を使用す
ると、特にＳＳなどの濁質を廃水中から除去することが
できる。凝集沈殿処理方法は、凝集剤を添加した後、沈
殿槽で凝集物を沈殿させる方法である。色度やＳＳなど
を除去し、ＣＯＤも下げることができる。砂ろ過方法
は、ＳＳなど濁質を除去することができる。
廃水としては、有機性成分としてはそれほど高くないも
のでも処理できるものであって、有機性成分が電気透析
処理にまで入ると悪影響を及ぼすので、それを逆浸透処
理において除去することができる。また、その有機性廃
水中の塩類濃度については、かならずしも著しく高い濃
度のものを対象とするものではなく、前記したように放
流するには支障となる程度に高い濃度のもの、乃至はそ
れよりも高い濃度のものを対象とするに適しているもの
である。本発明の有機性廃水の処理方法は、このような
装置を使用して例えば次のようにして実施するとよい。
有機性廃水は、まず前処理として、生物処理、凝集沈殿
処理、砂ろ過処理または精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理のい
ずれか、又は２つ以上の処理を組合せの処理を行うが、
有機性物質の濃度を低下させる上で生物処理を組み合わ
せた処理を行うことが好ましい。この前処理を行った廃
水を被処理水流入管１を通じて逆浸透処理供給槽２にい
ったん貯蔵する。前記した生物処理方法としては、具体
的には標準的な活性汚泥法の他に、生物学的硝化脱窒素
法なども挙げることができる。これらの方法を利用すれ
ばＢＯＤも低下する。凝集精密ろ過（凝集ＭＦ膜ろ過）
方法としては、具体的には凝集剤、例えば無機凝集剤を
添加して凝集させたものを精密ろ過膜でろ過する、とい
う方法を挙げることができる。このような方法を使用す
ると、特にＳＳなどの濁質を廃水中から除去することが
できる。凝集沈殿処理方法は、凝集剤を添加した後、沈
殿槽で凝集物を沈殿させる方法である。色度やＳＳなど
を除去し、ＣＯＤも下げることができる。砂ろ過方法
は、ＳＳなど濁質を除去することができる。
【００１１】このようにして主として有機物の除去を行
う前処理が終わった廃水は、逆浸透処理供給槽２から逆
浸透処理供給配管３を通じて逆浸透処理装置４に導入
し、ここで逆浸透処理（「ＲＯ処理」ともいう）を行
う。逆浸透処理では、半透膜（「ＲＯ膜」ともいう）で
仕切られた前記廃水に５Ｍｐａ以上の機械的な圧力を加
え廃水中の水をＲＯ膜を通すことにより、逆浸透濃縮水
（「ＲＯ濃縮水」ともいう）と逆浸透処理水とに分離
し、逆浸透処理水は逆浸透処理水配管５を通じて回収す
る。なお、有機物の除去処理操作の中で十分除去できな
かった有機物は更にこの半透膜でろ過することとなり、
回収する脱塩水中に汚濁有機物成分が流れ込むことはほ
とんどない。
う前処理が終わった廃水は、逆浸透処理供給槽２から逆
浸透処理供給配管３を通じて逆浸透処理装置４に導入
し、ここで逆浸透処理（「ＲＯ処理」ともいう）を行
う。逆浸透処理では、半透膜（「ＲＯ膜」ともいう）で
仕切られた前記廃水に５Ｍｐａ以上の機械的な圧力を加
え廃水中の水をＲＯ膜を通すことにより、逆浸透濃縮水
（「ＲＯ濃縮水」ともいう）と逆浸透処理水とに分離
し、逆浸透処理水は逆浸透処理水配管５を通じて回収す
る。なお、有機物の除去処理操作の中で十分除去できな
かった有機物は更にこの半透膜でろ過することとなり、
回収する脱塩水中に汚濁有機物成分が流れ込むことはほ
とんどない。
【００１２】前記逆浸透濃縮水は、逆浸透濃縮水配管６
を通って軟化処理装置７に導入する。軟化処理は、例え
ば、石灰ソーダ軟化法やイオン交換硬水軟化法によっ
て、水中のカルシウムやマグネシウムの硬水成分（難溶
性塩形成成分）をナトリウムのような易溶性塩形成成分
に置換するなどのような方法で行うことができる。この
ような軟化処理においては、逆浸透濃縮水中のカルシウ
ム濃度を１００ｍｇ／リットル以下にすることが好まし
い。カルシウム濃度が１００ｍｇ／リットル以下にする
ことにより、電気透析処理装置１２でカルシウムスケー
ルが発生することを効果的に防止することができるの
で、好ましい。軟化処理に伴って生じるスラッジは排泥
管８を通して系外に排出する。
を通って軟化処理装置７に導入する。軟化処理は、例え
ば、石灰ソーダ軟化法やイオン交換硬水軟化法によっ
て、水中のカルシウムやマグネシウムの硬水成分（難溶
性塩形成成分）をナトリウムのような易溶性塩形成成分
に置換するなどのような方法で行うことができる。この
ような軟化処理においては、逆浸透濃縮水中のカルシウ
ム濃度を１００ｍｇ／リットル以下にすることが好まし
い。カルシウム濃度が１００ｍｇ／リットル以下にする
ことにより、電気透析処理装置１２でカルシウムスケー
ルが発生することを効果的に防止することができるの
で、好ましい。軟化処理に伴って生じるスラッジは排泥
管８を通して系外に排出する。
【００１３】カルシウムイオンを除去した高濃度塩類を
含む軟化処理水は、軟化処理水配管９を通じて電気透析
処理供給槽１０にいったん貯蔵し、さらに電気透析処理
供給配管１１を通じて電気透析処理装置１２に導入す
る。その導入と電気透析処理は回分式に行うことが好ま
しい。電気透析処理（「ＥＤ処理」ともいう）は、多数
の電気透析膜を配列し、交互に形成した濃縮室と希釈室
に、或いはそれらの中の希釈室のみに前記の軟化処理水
を供給して通電して、濃縮室に高濃度の電気透析濃縮水
を得、希釈室に電気透析脱塩水を得るものである。
含む軟化処理水は、軟化処理水配管９を通じて電気透析
処理供給槽１０にいったん貯蔵し、さらに電気透析処理
供給配管１１を通じて電気透析処理装置１２に導入す
る。その導入と電気透析処理は回分式に行うことが好ま
しい。電気透析処理（「ＥＤ処理」ともいう）は、多数
の電気透析膜を配列し、交互に形成した濃縮室と希釈室
に、或いはそれらの中の希釈室のみに前記の軟化処理水
を供給して通電して、濃縮室に高濃度の電気透析濃縮水
を得、希釈室に電気透析脱塩水を得るものである。
【００１４】電気透析脱塩水は電気透析脱塩水配管１３
を通して逆浸透処理供給槽２に還流する。還流水に有機
物が残存していても逆浸透処理装置４でろ過するため、
これが逆浸透処理水中に漏洩することが防止される。電
気透析濃縮水は蒸発乾燥処理装置１５に導いて蒸発乾燥
して、水分と塩類とに分離し、塩類を単離する。この方
法では、カルシウムを含有する被処理水に対し、逆浸透
膜を用いて脱塩処理して、カルシウムスケールが析出し
ない範囲の水回収率で、被処理水の塩分及び有機物を同
時に除去するようにすることにより、良質の処理水（逆
浸透処理水）を得る。さらに、カルシウム濃度が高くな
った逆浸透濃縮水に対して、カルシウムの除去を目的と
した軟化処理を行い、カルシウム濃度が十分に低減され
た軟化処理水を電気透析処理、好ましくは回分式に電気
透析処理することにより、高脱塩率、高水回収率で処理
してもカルシウムスケールの析出がなく、塩類濃度の低
い電気透析脱塩水及び塩類濃度の高い電気透析濃縮水を
得ることができる。
を通して逆浸透処理供給槽２に還流する。還流水に有機
物が残存していても逆浸透処理装置４でろ過するため、
これが逆浸透処理水中に漏洩することが防止される。電
気透析濃縮水は蒸発乾燥処理装置１５に導いて蒸発乾燥
して、水分と塩類とに分離し、塩類を単離する。この方
法では、カルシウムを含有する被処理水に対し、逆浸透
膜を用いて脱塩処理して、カルシウムスケールが析出し
ない範囲の水回収率で、被処理水の塩分及び有機物を同
時に除去するようにすることにより、良質の処理水（逆
浸透処理水）を得る。さらに、カルシウム濃度が高くな
った逆浸透濃縮水に対して、カルシウムの除去を目的と
した軟化処理を行い、カルシウム濃度が十分に低減され
た軟化処理水を電気透析処理、好ましくは回分式に電気
透析処理することにより、高脱塩率、高水回収率で処理
してもカルシウムスケールの析出がなく、塩類濃度の低
い電気透析脱塩水及び塩類濃度の高い電気透析濃縮水を
得ることができる。
【００１５】通常、電気透析処理において、回分式に行
うと、連続式よりも脱塩率及び処理効率が高く、塩類濃
度が高い（蒸発残留物成分濃度で１３ｗｔ％以上（１３
０００ｍｇ／リットル以上））の塩類濃縮水が得られ、
かつ脱塩水と濃縮水との塩類濃度比は１５０以上とする
ことができる。蒸発残留物とは、水分を蒸発させれば固
形成分として蒸発缶中に残留する成分をいう。この濃度
での変化を判り易く表現すると、濃縮水から分離した脱
塩水においては、９８ｗｔ％以上の塩類が減少し、塩類
濃度は１０００ｍｇ／リットル以下に低下したことにな
る。
うと、連続式よりも脱塩率及び処理効率が高く、塩類濃
度が高い（蒸発残留物成分濃度で１３ｗｔ％以上（１３
０００ｍｇ／リットル以上））の塩類濃縮水が得られ、
かつ脱塩水と濃縮水との塩類濃度比は１５０以上とする
ことができる。蒸発残留物とは、水分を蒸発させれば固
形成分として蒸発缶中に残留する成分をいう。この濃度
での変化を判り易く表現すると、濃縮水から分離した脱
塩水においては、９８ｗｔ％以上の塩類が減少し、塩類
濃度は１０００ｍｇ／リットル以下に低下したことにな
る。
【００１６】上記した実施の形態では電気透析処理で生
じた低濃度の電気透析脱塩水を逆浸透処理供給槽２に還
流される。このように戻すことにより電気透析処理で除
去できなかったＣＯＤなどの有機物を逆浸透処理で除去
できる。また、この電気透析脱塩水の塩類濃度、特にカ
ルシウムイオン濃度は逆浸透処理供給槽２からの被処理
水よりもそれらの濃度が低いものである。したがって、
その逆浸透処理は通常の廃水より塩類濃度の低い状態で
行うことができる。逆浸透処理ではその透過流束（透過
水量）は基本的に被処理水の塩類濃度増加に伴う浸透圧
の増加があると減少する関係にあるが、このように脱塩
水の還流により被処理水の塩類濃度が低くなるため、逆
浸透処理の透過流束の低下はなく、このため逆浸透処理
コストの増加も少なく、高い水回収率で良質な逆浸透脱
塩水を得ることができる。さらに、被処理水にカルシウ
ムイオンが混在していてもその濃度は低く、これが逆浸
透膜の表面などにスケールとして析出するトラブルはほ
とんど生じない。
じた低濃度の電気透析脱塩水を逆浸透処理供給槽２に還
流される。このように戻すことにより電気透析処理で除
去できなかったＣＯＤなどの有機物を逆浸透処理で除去
できる。また、この電気透析脱塩水の塩類濃度、特にカ
ルシウムイオン濃度は逆浸透処理供給槽２からの被処理
水よりもそれらの濃度が低いものである。したがって、
その逆浸透処理は通常の廃水より塩類濃度の低い状態で
行うことができる。逆浸透処理ではその透過流束（透過
水量）は基本的に被処理水の塩類濃度増加に伴う浸透圧
の増加があると減少する関係にあるが、このように脱塩
水の還流により被処理水の塩類濃度が低くなるため、逆
浸透処理の透過流束の低下はなく、このため逆浸透処理
コストの増加も少なく、高い水回収率で良質な逆浸透脱
塩水を得ることができる。さらに、被処理水にカルシウ
ムイオンが混在していてもその濃度は低く、これが逆浸
透膜の表面などにスケールとして析出するトラブルはほ
とんど生じない。
【００１７】電気透析処理は、逆浸透処理で大量の逆浸
透脱塩水を除去した後で行うことから、電気透析処理を
受ける全体の容量は縮小しており、高濃度に濃縮した塩
類濃縮水を効率よく得ることができる。しかも、電気透
析処理に先立って予め軟化処理を行い、カルシウム溶解
濃度を下げている。したがって、電気透析処理装置１２
内でカルシウムイオンがスケールとして析出してこれが
トラブルを起こすということもほとんどない。電気透析
処理に続いて塩類濃縮水には蒸発乾燥処理を行い、ここ
で塩類を単離する。蒸発乾燥処理は電気透析処理で更に
容積が縮小した高濃度の塩類濃縮水をその対象とする。
したがって、相変化をともなって大量のエネルギーを要
する処理であっても効率よく行うことができ、塩類成分
を固形成分として容易に単離することができる。
透脱塩水を除去した後で行うことから、電気透析処理を
受ける全体の容量は縮小しており、高濃度に濃縮した塩
類濃縮水を効率よく得ることができる。しかも、電気透
析処理に先立って予め軟化処理を行い、カルシウム溶解
濃度を下げている。したがって、電気透析処理装置１２
内でカルシウムイオンがスケールとして析出してこれが
トラブルを起こすということもほとんどない。電気透析
処理に続いて塩類濃縮水には蒸発乾燥処理を行い、ここ
で塩類を単離する。蒸発乾燥処理は電気透析処理で更に
容積が縮小した高濃度の塩類濃縮水をその対象とする。
したがって、相変化をともなって大量のエネルギーを要
する処理であっても効率よく行うことができ、塩類成分
を固形成分として容易に単離することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらに限定されることはない。 （実施例）し尿について生物処理、凝集沈殿処理及び精
密ろ過膜処理の各処理を行って出てきた被処理水を、図
１に示す処理装置を用いて処理を行った。なお、逆浸透
処理での操作圧力は５〜６ＭＰａの高圧条件であり、軟
化処理装置７からは軟化処理後のスラッジを排泥管８か
ら排出する。有機物の除去処理後の処理対象の被処理
水、逆浸透処理して得た処理水（「ＲＯ処理水」とい
う）、軟化処理して得た処理水（「軟化処理水」）、電
気透析処理して得た濃縮水（「ＥＤ濃縮水」）、それぞ
れについて水質を測定した。測定結果は第１表に示す。
はこれらに限定されることはない。 （実施例）し尿について生物処理、凝集沈殿処理及び精
密ろ過膜処理の各処理を行って出てきた被処理水を、図
１に示す処理装置を用いて処理を行った。なお、逆浸透
処理での操作圧力は５〜６ＭＰａの高圧条件であり、軟
化処理装置７からは軟化処理後のスラッジを排泥管８か
ら排出する。有機物の除去処理後の処理対象の被処理
水、逆浸透処理して得た処理水（「ＲＯ処理水」とい
う）、軟化処理して得た処理水（「軟化処理水」）、電
気透析処理して得た濃縮水（「ＥＤ濃縮水」）、それぞ
れについて水質を測定した。測定結果は第１表に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】カルシウムスケールの析出の有無は、化学
分析と各装置の処理性能を基に判断した。以上の結果か
ら次のことが分かった。被処理水、すなわち前処理を行
った廃水の色度が１５０度、ＣＯＤが５０ｍｇ／リット
ル、カルシウム濃度が６０ｍｇ／リットル、蒸発残留物
成分濃度が５６００ｍｇ／リットルであるのに対し、逆
浸透処理して得た処理水すなわちＲＯ処理水は色度が４
度、ＣＯＤが５．０ｍｇ／リットル、蒸発残留物成分濃
度が３８０ｍｇ／リットルとなり、良好な水質の処理水
が得られた。
分析と各装置の処理性能を基に判断した。以上の結果か
ら次のことが分かった。被処理水、すなわち前処理を行
った廃水の色度が１５０度、ＣＯＤが５０ｍｇ／リット
ル、カルシウム濃度が６０ｍｇ／リットル、蒸発残留物
成分濃度が５６００ｍｇ／リットルであるのに対し、逆
浸透処理して得た処理水すなわちＲＯ処理水は色度が４
度、ＣＯＤが５．０ｍｇ／リットル、蒸発残留物成分濃
度が３８０ｍｇ／リットルとなり、良好な水質の処理水
が得られた。
【００２１】また、逆浸透処理して得たＲＯ濃縮水を軟
化処理をすることことにより、カルシウム濃度が処理前
の６００ｍｇ／リットルから６５ｍｇ／リットル程度に
低減した結果、軟化処理水に対して電気透析処理による
塩類濃縮を行っても、ＥＤ濃縮水のカルシウム濃度は１
８０ｍｇ／リットルであり、カルシウムスケールの生成
はまったく認められなかった。ＥＤ濃縮水は電気伝導率
を約１３００００μＳ／ｃｍ、蒸発残留物を１６５００
０ｍｇ／リットルにすることができた。電気透析脱塩水
を逆浸透処理に返送していることから、被処理水量に対
する処理水量の割合を示す水回収率は９６．８％とな
り、濃縮水の水量は被処理水量に対して約３０分の１以
下に減少することができた。
化処理をすることことにより、カルシウム濃度が処理前
の６００ｍｇ／リットルから６５ｍｇ／リットル程度に
低減した結果、軟化処理水に対して電気透析処理による
塩類濃縮を行っても、ＥＤ濃縮水のカルシウム濃度は１
８０ｍｇ／リットルであり、カルシウムスケールの生成
はまったく認められなかった。ＥＤ濃縮水は電気伝導率
を約１３００００μＳ／ｃｍ、蒸発残留物を１６５００
０ｍｇ／リットルにすることができた。電気透析脱塩水
を逆浸透処理に返送していることから、被処理水量に対
する処理水量の割合を示す水回収率は９６．８％とな
り、濃縮水の水量は被処理水量に対して約３０分の１以
下に減少することができた。
【００２２】（比較例１）実施例と同様の被処理水に対
し、逆浸透処理のみを行った。すなわち、前処理を行
い、軟化処理、電気透析処理を省略した他は実施例と同
様にした。前処理した対象の廃水（被処理水）、逆浸透
処理によって得たＲＯ処理水、ＲＯ濃縮水についてそれ
ぞれ水質を測定した。測定結果を第２表に示す。
し、逆浸透処理のみを行った。すなわち、前処理を行
い、軟化処理、電気透析処理を省略した他は実施例と同
様にした。前処理した対象の廃水（被処理水）、逆浸透
処理によって得たＲＯ処理水、ＲＯ濃縮水についてそれ
ぞれ水質を測定した。測定結果を第２表に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】第２表の結果から次のことが分かった。前
処理を行った被処理水に逆浸透処理を単独で行った場
合、被処理水量に対するＲＯ処理水量（処理水量）割合
を示す水回収率が９０．９％に止どまり、９６．８％を
示した実施例より５．９％少なくなった。さらに、逆浸
透処理によって得たＲＯ濃縮水の蒸発残留物成分濃度が
５８０００ｍｇ／リットルしかなく、実施例の電気透析
濃縮水（ＥＤ濃縮水）に比べて約３分の１程度に止どま
った。すなわち、濃縮水量は前記のおよそ３倍に増加
し、これを蒸発乾燥処理に用いた場合、前記より処理コ
ストの増大となる。また、ＲＯ濃縮水中のカルシウム濃
度は６１０ｍｇ／リットルとなり、それ以上の濃縮を行
うとカルシウムスケールの析出という危険性が考えられ
る。
処理を行った被処理水に逆浸透処理を単独で行った場
合、被処理水量に対するＲＯ処理水量（処理水量）割合
を示す水回収率が９０．９％に止どまり、９６．８％を
示した実施例より５．９％少なくなった。さらに、逆浸
透処理によって得たＲＯ濃縮水の蒸発残留物成分濃度が
５８０００ｍｇ／リットルしかなく、実施例の電気透析
濃縮水（ＥＤ濃縮水）に比べて約３分の１程度に止どま
った。すなわち、濃縮水量は前記のおよそ３倍に増加
し、これを蒸発乾燥処理に用いた場合、前記より処理コ
ストの増大となる。また、ＲＯ濃縮水中のカルシウム濃
度は６１０ｍｇ／リットルとなり、それ以上の濃縮を行
うとカルシウムスケールの析出という危険性が考えられ
る。
【００２５】（比較例２）実施例と同様な有機物の除去
の前処理を行った被処理水に対し、電気透析処理のみを
行い、逆浸透処理や軟化処理を省略した。被処理水、電
気透析処理によって得たＥＤ脱塩水、電気透析処理によ
って得たＥＤ濃縮水についてそれぞれ水質を測定した。
測定結果を第３表に示す。
の前処理を行った被処理水に対し、電気透析処理のみを
行い、逆浸透処理や軟化処理を省略した。被処理水、電
気透析処理によって得たＥＤ脱塩水、電気透析処理によ
って得たＥＤ濃縮水についてそれぞれ水質を測定した。
測定結果を第３表に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】第３表に示すように、被処理水に対し、電
気透析の単独処理を行って逆浸透処理や軟化処理を行わ
ないと、電気透析処理によって得た電気透析濃縮水のカ
ルシウム濃度が１８００ｍｇ／リットルに増加し、カル
シウムスケールの発生が顕著であると認められた。第３
表には示していないが、実施例に比べると電気透析処理
の回分処理回数の増加に伴い、処理効率が顕著に低下し
た。これはカルシウムスケールの生成による影響であ
る。処理水の水質では、電気透析処理の前後の色度およ
びＣＯＤについては変化がなかった。また、被処理水、
電気透析脱塩水（ＥＤ脱塩水）、ＥＤ濃縮水いずれも色
度１５０度、ＣＯＤ５０ｍｇ／リットルであり、有機物
の除去は全くなかった。このため、実施例と同程度の処
理水を得るには更に他の処理方法で有機物を除去する必
要があり、例えば、活性炭吸着処理を用いた場合、設備
の増加や活性炭交換が必要なことから、処理コストの増
加要因となる。
気透析の単独処理を行って逆浸透処理や軟化処理を行わ
ないと、電気透析処理によって得た電気透析濃縮水のカ
ルシウム濃度が１８００ｍｇ／リットルに増加し、カル
シウムスケールの発生が顕著であると認められた。第３
表には示していないが、実施例に比べると電気透析処理
の回分処理回数の増加に伴い、処理効率が顕著に低下し
た。これはカルシウムスケールの生成による影響であ
る。処理水の水質では、電気透析処理の前後の色度およ
びＣＯＤについては変化がなかった。また、被処理水、
電気透析脱塩水（ＥＤ脱塩水）、ＥＤ濃縮水いずれも色
度１５０度、ＣＯＤ５０ｍｇ／リットルであり、有機物
の除去は全くなかった。このため、実施例と同程度の処
理水を得るには更に他の処理方法で有機物を除去する必
要があり、例えば、活性炭吸着処理を用いた場合、設備
の増加や活性炭交換が必要なことから、処理コストの増
加要因となる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、高濃度の塩類を含有する有機
性廃水である被処理水に対し、逆浸透処理を行うことに
より、良質な脱塩水（処理水）が得られる一方、逆浸透
濃縮水についてカルシウム除去の軟化処理を行うことに
より、カルシウム濃度を１００ｍｇ／リットル以下に低
減させた後、その軟化処理水をさらに電気透析処理を行
っても、その処理においてカルシウムスケールの生成が
まったくなく、きわめて高い濃縮率及び脱塩率で電気透
析処理を行うことができる。特に、電気透析処理を回分
式に行うときには、脱塩率が高く、塩類濃度の低い電気
透析脱塩水（蒸発残留物１０００ｍｇ／リットル以下）
と、塩類濃度の高い電気透析濃縮水（蒸発残留物１３０
０００ｍｇ／リットル以上）を得ることができる。さら
に、ＣＯＤ、色度などの有機物を含有する電気透析脱塩
水を逆浸透処理に返送して再度逆浸透処理を行うことに
より、ＣＯＤ、色度などの有機物が除去される。この結
果、電気透析濃縮水量は、被処理水量の約３０分の１以
下に減量でき、蒸発乾燥処理での必要エネルギーは逆浸
透濃縮水について蒸発乾燥処理を行う場合よりも、少な
くなるという利点がある。
性廃水である被処理水に対し、逆浸透処理を行うことに
より、良質な脱塩水（処理水）が得られる一方、逆浸透
濃縮水についてカルシウム除去の軟化処理を行うことに
より、カルシウム濃度を１００ｍｇ／リットル以下に低
減させた後、その軟化処理水をさらに電気透析処理を行
っても、その処理においてカルシウムスケールの生成が
まったくなく、きわめて高い濃縮率及び脱塩率で電気透
析処理を行うことができる。特に、電気透析処理を回分
式に行うときには、脱塩率が高く、塩類濃度の低い電気
透析脱塩水（蒸発残留物１０００ｍｇ／リットル以下）
と、塩類濃度の高い電気透析濃縮水（蒸発残留物１３０
０００ｍｇ／リットル以上）を得ることができる。さら
に、ＣＯＤ、色度などの有機物を含有する電気透析脱塩
水を逆浸透処理に返送して再度逆浸透処理を行うことに
より、ＣＯＤ、色度などの有機物が除去される。この結
果、電気透析濃縮水量は、被処理水量の約３０分の１以
下に減量でき、蒸発乾燥処理での必要エネルギーは逆浸
透濃縮水について蒸発乾燥処理を行う場合よりも、少な
くなるという利点がある。
【図１】本発明の一実施例を行う廃水の処理装置の概略
図
図
１ 被処理水流入管 ２ 逆浸透処理供給槽 ３ 逆浸透処理供給配管 ４ 逆浸透処理装置 ５ 逆浸透処理水配管 ６ 逆浸透濃縮水配管 ７ 軟化処理装置 ８ 排泥管 ９ 軟化処理水配管 １０ 電気透析処理供給槽 １１ 電気透析処理供給配管 １２ 電気透析処理装置 １３ 電気透析脱塩水配管 １４ 電気透析濃縮水配管 １５ 蒸発乾燥処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０２Ｌ ５０２Ｐ ５０４ ５０４Ａ ５０４Ｅ
Claims (4)
- 【請求項１】 高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処
理方法であって、前記有機性廃水に前処理として、生物
処理、凝集沈殿処理、砂ろ過処理、精密ろ過膜処理のい
ずれか、又は２以上の組合せからなる処理を行い、次い
で逆浸透膜により脱塩処理して、逆浸透濃縮水と逆浸透
処理水とに分離し、前記逆浸透処理水を回収し、前記逆
浸透濃縮水をカルシウムを除去するための軟化処理を行
った後、電気透析処理を施して電気透析濃縮水と電気透
析脱塩水とに分離し、前記電気透析脱塩水を再び逆浸透
処理の供給側に戻すことを特徴とする高濃度の塩類を含
有する有機性廃水の処理方法。 - 【請求項２】 前記軟化処理は、処理水中のカルシウム
濃度を１００ｍｇ／リットル以下にすることを特徴とす
る請求項１記載の高濃度の塩類を含有する有機性廃水の
処理方法。 - 【請求項３】 前記電気透析処理は脱塩率が９８％以上
で、電気透析脱塩水の蒸発残留物が１０００ｍｇ／リッ
トル以下とするように行うことを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の高濃度の塩類を含有する有機性廃水の
処理方法。 - 【請求項４】 前記電気透析処理後の電気透析濃縮水は
蒸発残留物が１３ｗｔ％以上となることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項記載の高濃度の塩類を含有す
る有機性廃水の処理方法。
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