マンガン自触媒反応と嫌気性膜洗浄を利用した膜処理の効率化

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555135
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渡辺 義公 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00040999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 辰彦 前沢工業(株)研究開発部, 次長 ; 岡部 聡 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10253816)
• Keywords: マンガン除去 / MF膜処理 / 塩素酸化 / 生物酸化 / 自触媒反応 / フミン質 / アンモニア性窒素

Research Abstract

除濁と溶解性マンガン除去を主目的とした、マンガン自触媒汚泥循環式MF膜処理装置に関する研究を、パイロットプラント実験により行った。得られた結果は下記のとおりである。
(1) 生成した二酸化マンガンを含む自触媒汚泥は、粒径約3.3μmの粒子であった。本返送汚泥を塩素で活性化させた時の、溶解性マンガンの吸着等温式はフロントリッヒ型で近似された。
(2) 原水にアンモニアが含まれると、クロラミン生成の方が早く進行し、その後溶解性マンガンの酸化が起こると考えられる。よって、溶解性マンガンの酸化除去には、クロラミン生成に要する塩素量以上を添加する必要がある。モノクロラミン生成に必要な塩素要求量を、添加塩素濃度から差引いた塩素濃度が0.5mg/l以上では、90%以上の溶解性マンガンの除去が可能であった。
(3) 膜透過係数K_<20>はマンガン除去効率に影響された。マンガン除去効率が高い程、K_<20>は緩やかに減少した。
(4) 膜モジュールに付着した金属類を調べると、適切な塩素添加率で運転され、マンガン除去性が良好な時は、膜に直接付着しているマンガン量は少なかった。塩素添加率が不十分でマンガン除去性が低下した時は、膜付着のマンガン量は1オーダー高い値となった。よって、原水に対し適切な運転条件が保持できれば、自触媒汚泥の循環により、膜面でのマンガンの析出は防止できる。

Research Products

• [Publications] 渡辺, 鈴木: "ハイブリッド型MF膜処理装置の処理特性" 第49回全国水道研究発表会講演集. (発表予定). (1998)
• [Publications] 渡辺, 鈴木: "粉末活性炭循環型MF膜処理装置による溶解性着色有機成分の除去" 第48回全国水道研究発表会講演集. 192-193 (1997)
• [Publications] 渡辺, 鈴木: "浸漬型MF膜装置における生物学的マンガン除去特性" 第48回全国水道研究発表会講演. 214-215 (1997)