CN108698859A - 反渗透膜装置的运转管理方法及反渗透膜处理系统 - Google Patents

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Abstract

即使在低水温条件下(水温为5～10℃)也抑制反渗透膜装置中污垢的产生并继续长时间稳定运转而不需要调节pH、添加污垢分散剂。基于反渗透膜装置的供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，管理反渗透膜装置的运转。不仅二氧化硅对二氧化硅污垢导致的反渗透膜的通量降低产生较大影响，而且共存的铝离子、铁离子也对二氧化硅污垢导致的反渗透膜的通量降低产生较大影响。为了使反渗透膜装置的运转长期稳定化，必需适当管理供水和/或浓缩水中的铝离子和/或铁离子浓度。

Description

反渗透膜装置的运转管理方法及反渗透膜处理系统
技术领域
本发明涉及一种在反渗透膜装置中在低水温条件下(例如水温为5～10℃)也能够继续长时间稳定地运转的反渗透膜装置的运转管理方法及反渗透膜处理系统。
在本发明中，“反渗透膜”是指包含“反渗透膜”和“纳米滤膜”的广义的“反渗透膜”。
背景技术
利用由表面致密层和多孔质支撑层构成且溶剂分子可通过而溶质分子不能通过的反渗透膜，能够对海水进行一步淡水化。接着，反渗透膜的利用领域扩大，开发了在低压力条件下能够运转的低压反渗透膜，反渗透膜也利用于下水二次处理水、工厂排水、河川水、湖沼水、垃圾填埋场浸出水等的净化。
由于反渗透膜对溶质的阻止率高，因此，通过反渗透膜处理得到的透过水具有良好的水质，因而能够有效利用于各种用途。如果反渗透膜装置继续运转，则处理水量逐渐降低，因此，重要的是适当管理反渗透膜装置的供水水质以及运转方法。特别是，在低水温条件下，产生以二氧化硅为主体的污垢的可能性高，会造成膜面的二氧化硅污垢导致的通量降低的问题。
在自来水为原水的情况下，供水的二氧化硅浓度约为10～20mg/L。相对于此，在低水温特别是水温为5℃的条件下，由于二氧化硅的溶解度(平衡时)低至20mg/L，因此难以通过反渗透膜进行浓缩。
在反渗透膜装置中，尽管以二氧化硅的饱和溶解度以下的条件运转，但是有时在膜面产生二氧化硅污垢，通量降低。
通常通过调节供水的pH、使用污垢分散剂来解决该问题。例如，采用添加污垢分散剂并将供水的pH调节至5.5左右的方法(专利文献1)。
另外，还采用添加污垢分散剂并以将浓缩水的朗格利尔指数抑制为0.3以下且将浓缩水的二氧化硅浓度抑制为150mg/L以下的方式运转的方法(专利文献2～4)。
如果加入过量的酸来调节pH，则供水的碳酸氢根离子、碳酸根离子成为溶解二氧化碳，二氧化碳透过反渗透膜，因而处理水质有可能劣化。
使用污垢分散剂的方法在药剂添加不良时存在生成污垢的风险，而且，药剂成本也成为经济负担。
专利文献1：日本特开平9-206749号公报；
专利文献2：日本专利第5287908号公报；
专利文献3：日本专利第5757109号公报；
专利文献4：日本专利第5757110号公报。
如果在反渗透膜面产生污垢，则处理水量极度降低，因此，为了实现长期的稳定运转，需要适当设定供水浓度和运转方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供在水温为5～10℃的低水温条件下也能够抑制反渗透膜装置中二氧化硅污垢的产生并继续长时间稳定运转而不需要调节pH、添加污垢分散剂的反渗透膜装置的运转管理方法及反渗透膜处理系统。
本发明人对二氧化硅污垢导致反渗透膜的通量降低的机制进行了专心研究，结果发现了不仅二氧化硅对二氧化硅污垢导致的反渗透膜的通量降低产生较大影响，而且共存的离子特别是铝离子、铁离子也对二氧化硅污垢导致的反渗透膜的通量降低产生较大影响。本发明人明确了为了使反渗透膜装置的运转长期稳定化，重要的是适当管理供水和/或浓缩水中的二氧化硅浓度以及铝离子和/或铁离子浓度。
本发明的技术方案如下。
[1]一种反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，当用反渗透膜装置对原水进行处理时，基于导入该反渗透膜装置的水(以下，称为“供水”)和/或该反渗透膜装置的浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，管理该反渗透膜装置的运转。
[2]如[1]所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，管理下述1)～9)中任意一个以上，
1)原水作为供水是否适当；
2)供水的水温；
3)浓缩倍率或回收率；
4)反渗透膜的供水供给压力、浓缩水压力或处理水压力；
5)浓缩水的水量；
6)连续运转期间；
7)清洗时间；
8)清洗频率；
9)反渗透膜的更换时期。
[3]如[1]或[2]所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子与铁离子的总浓度，进行所述管理。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，以所需的连续运转期间、清洗时间、浓缩倍率以及供水水质中的任意一个以上为指标来设定所述铝离子和/或铁离子浓度。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，进行所述管理以使所述浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8mg/L以下，或者使铝离子与铁离子的总浓度为1.0mg/L以下。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度以及二氧化硅浓度，进行所述管理。
[7]如[6]所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，进行所述管理以使所述浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下。
[8]如[1]～[6]中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，存在所述供水的水温为5～10℃的期间以及大于10℃的期间，在该水温为5～10℃期间，一并进行按照所述反渗透膜装置的运转管理方法的所述管理以及基于二氧化硅浓度和/或朗格利尔指数的运转管理。
[9]一种反渗透膜处理系统，其特征在于，具有：反渗透膜装置，对原水进行反渗透膜处理；以及测定机构，测定导入所述反渗透膜装置的水(以下，称为“供水”)和/或该反渗透膜装置的浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度。
[10]如[9]所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，具有：基于通过所述测定机构测定的铝离子和/或铁离子浓度来管理下述1)～9)中任意一个以上的控制机构，
1)原水作为供水是否适当；
2)供水的水温；
3)浓缩倍率或回收率；
4)反渗透膜的供水供给压力、浓缩水压力或处理水压力；
5)浓缩水的水量；
6)连续运转期间；
7)清洗时间；
8)清洗频率；
9)反渗透膜的更换时期。
[11]如[10]所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制机构基于通过所述测定机构测定的供水和/或浓缩水的铝离子与铁离子的总浓度来进行所述管理。
[12]如[10]或[11]所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制机构进行所述管理以使所述浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8mg/L以下，或者使铝离子与铁离子的总浓度为1.0mg/L以下。
[13]如[10]～[12]中任一项所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，还具有测定所述供水和/或浓缩水的二氧化硅浓度的机构，所述控制机构基于所述铝离子和/或铁离子浓度的测定值以及所述二氧化硅浓度的测定值来进行所述管理。
[14]如[13]所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制方法进行所述管理以使所述浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下。
发明效果
根据本发明，在反渗透膜装置中，通过基于水质的运转管理能够继续以长期稳定的通量运转而不需要调节pH、添加污垢分散剂，即使供水在低温(例如5～10℃)条件下也能够抑制污垢的析出从而以高通量进行稳定的运转。
例如在换算通量为初始值的70％期间，能够在不清洗的情况下连续运转至少三个月以上。
当像以往的方法那样使用污垢分散剂时，在药剂添加不良时存在污垢的风险。本发明能够在不使用污垢分散剂的情况下解决该风险，因而消除了这种问题。
附图说明
图1是表示本发明的反渗透膜处理系统的实施方式的示意性流程图。
具体实施方式
下面，详细地说明本发明的实施方式。
＜供水＞
在本发明中，作为通过反渗透膜处理的原水，可举出自来水或净化的工业用水、井水等，但并不限定于此。
对反渗透膜的供水的水质而言，以往，为了进行长期连续运转，通过JIS K3802中定义的污染指数(FI)或ASTM D4189中定义的污染密度指数(SDI)、作为更简便的评价方法的由谷口提出的MF值(Desalination(脱盐)，vol.20，p.353-364，1977)来评价供水，以使该值成为预设值以下的方式使供水澄清。例如为了使FI值或SDI值为3～4或更低，根据需要对原水进行前处理，使供水一定程度澄清。在本发明中，优选根据需要也进行除浊处理等前处理，将供水的FI值设为4以下。
＜反渗透膜处理系统的构成＞
图1是表示本发明的反渗透膜处理系统的实施方式的一个例子的示意性流程图。通过未图示的供水泵和反渗透膜装置用高压泵2将来自原水槽(未图示)的原水经由供水配管3导入反渗透膜装置4。透过反渗透膜的透过水通过处理水配管6排出。浓缩水通过浓缩水配管5排出。
在供水配管3中设置有管理仪器1，测定供水的铝离子和/或铁离子浓度，基于该测定结果进行反渗透膜装置的运转管理。
管理仪器1既可以设置在浓缩水配管5中，也可以设置在浓缩水配管5和供水配管3两者中。还可以在供水配管3和/或浓缩水配管5中设置测定二氧化硅浓度、朗格利尔指数并基于该值进行运转管理的管理仪器。管理仪器1可以兼具二氧化硅浓度和/或朗格利尔指数的测定及控制的作用。
对反渗透膜装置的基本运转条件没有特别的限制，确保浓缩水量为3.6m3/小时以上，只要是超低压反渗透膜即可，标准压力为0.735MPa，膜面积为35～41m2，初始纯水通量为1.0m/天(25℃)以上，初始脱盐率为98％以上。只要是反渗透膜，对铝离子、铁离子的排除率就基本不变，因而膜的种类不依赖于此。
＜反渗透膜装置的运转管理＞
在本发明中，测定供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，基于该测定值(以下，有时称为“Al/Fe测定值”)来管理反渗透膜装置的运转。
作为运转管理项目，可举出下述1)～9)中的任意一个以上。
1)原水作为供水是否适当；
2)供水的水温；
3)浓缩倍率或回收率；
4)反渗透膜的供水供给压力、浓缩水压力或处理水压力；
5)浓缩水的水量；
6)连续运转期间；
7)清洗时间；
8)清洗频率；
9)反渗透膜的更换时期。
具体而言，可举出进行以下的运转管理的方法。
(1)当Al/Fe测定值为规定值以下时，直接将原水导入反渗透膜装置。当Al/Fe测定值比规定值高时，判断原水作为供水不适当，停止向反渗透膜供给原水，或者在实施降低原水的铝离子和/或铁离子浓度来使Al/Fe测定值成为规定值以下的处理例如除铁/除锰处理、离子交换处理后，导入反渗透膜装置。当在上游侧用PAC(聚氯化铝)、铁盐进行凝集处理时，由于对清洗周期造成影响，因此优选适当变更凝集条件。
(2)当Al/Fe测定值为规定值以下时，直接继续运转，当Al/Fe测定值比规定值高时，提高供水的水温。
(3)当Al/Fe测定值比规定值更高时，降低通量、压力、浓缩倍率(回收率)，当Al/Fe测定值比规定值更低时，提高通量、压力、浓缩倍率(回收率)。
(4)当Al/Fe测定值比规定值更高时，将连续运转期间设定较短，将清洗时间设定较长，将清洗频率设定较高，将反渗透膜的更换时间设定较短(将更换频率设定较低)。相反，当Al/Fe测定值比规定值更低时，将连续运转期间设定较长，将清洗时间设定较短，将清洗频率设定较低，将反渗透膜的更换时间设定较长(将更换频率设定较高)。
基于反渗透膜装置的规格、其他运转条件等适当设定Al/Fe测定值的规定值以进行所期望的稳定运转。例如在供水的水温为低温(5～10℃)的情况下以及水温为10℃以上的情况下，在铝离子浓度为0.01～0.4mg/L的范围、铁离子浓度为0.01～0.8mg/L的范围、铝离子与铁离子的总浓度为0.02～1.0mg/L的范围的范围内适当确定浓缩水的Al/Fe测定值。
在本发明中，既可以根据Al/Fe测定值设定浓缩水的连续运转期间、清洗时间、浓缩水倍率、水温中的任意项，也可以管理这些值以使浓缩水的Al/Fe测定值为规定值以下。
例如进行运转管理以使浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8mg/L以下、铝离子与铁离子的总浓度为1mg/L以下，从而即使在供水的水温为5～10℃的低温的条件下，也能够在不维护且不清洗的情况下继续长时间运转。
例如，如后述的表3所示，通过将浓缩水中的铝离子浓度管理为0.2mg/L以下，将铁离子浓度管理为0.2mg/L以下，将铝离子与铁离子的总浓度管理为0.2mg/L以下，能够在不维护的情况下继续运转三个月以上。
也可以将供水和/或浓缩水的二氧化硅浓度与Al/Fe测定值一起作为管理指标。在该情况下，优选进行管理以使浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下特别是60mg/L以下。
基于Al/Fe测定值的运转管理在供水的全部水温区域内均有效。在供水的水温低于10℃的情况下，优选一并进行其他运转管理例如基于浓缩水的二氧化硅浓度和/或朗格利尔指数的运转管理。
具体的运转管理方法如下所示。
在供水的水温为5～10℃的情况下，根据供水或浓缩水的二氧化硅浓度以及钙硬度、或浓缩水的铝离子浓度、铁离子浓度确定回收率，在基于各值算出的回收率中选定最低的回收率。
在该情况下，首先，确定使浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下、优选为60mg/L以下的回收率。例如，当供水的二氧化硅浓度为20mg/L时，回收率为70％左右。
另外，确定回收率以使浓缩水的朗格利尔指数为0以下。
此外，确定回收率以使浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8以下、或者它们的总浓度为1mg/L以下。
通过以上述三个回收率中最低的回收率进行运转，能抑制通量降低从而长期进行稳定运转。
＜关于冲洗＞
在本发明中，优选在反渗透膜装置停止运转时如下所述进行低压冲洗。
水温为5℃时，二氧化硅的平衡浓度为20mg/L。由于二氧化硅的聚合速度慢，因此，允许浓缩水中二氧化硅浓度达到80mg/L。但是，直接使装置的运转停止时，在浓缩水侧有可能产生二氧化硅的析出，因而实施低压冲洗。
低压冲洗通过以下步骤来实施：在装置停止时，停止反渗透膜装置用高压泵，仅使供水泵动作，以下述的压力和水量使冲洗水流动，确保它们之间的时间。
压力：0.1～0.3MPa左右
水量：反渗透膜容器的保有水量的3倍以上例如3～5倍左右
在停止运转时实施上述低压冲洗，然后，在装置的停止运转状态继续5小时以上的情况下，优选实施再次低压冲洗。
＜其他处理＞
也可以在本发明的反渗透膜装置的后段设置电去离子装置、离子交换装置，进一步对反渗透膜透过水进行处理。还可以在反渗透膜装置的前段设置安全过滤器。在原水的残留氯浓度高的情况下，也可以在反渗透膜装置的前段设置活性炭塔等残留氯除去器。
实施例
下面，举出代替实施例的实验例来更具体地说明本发明。
＜实验例1＞
使反渗透膜装置在以下的条件下运转。
《试验条件》
原水：野木町水
处理水量：0.6～0.8m/天
反渗透膜：日东电工公司(日東電工社)制，超低压反渗透膜“ES-20”
回收率：75％
供水(反渗透膜入口)水温：5～8℃
供水的二氧化硅浓度：约16mg/L
在试验1中，在野木町水中不添加药品来进行试验。在试验2中，在野木町水中，作为Mg源、Fe源、Al源分别添加氯化镁、三氯化铁、氯化铝以成为规定浓度。
考察试验1、2中的反渗透膜装置的供水以及浓缩水的各成分浓度，求出每种成分的浓缩倍率和水量的浓缩倍率。另外，根据运转四天前后的压差考察压差上升速度。将结果示于表1。
表1
根据表1可知，在试验2中观察到压差上升倾向。在试验2中，推定由于Fe的物料平衡不符，因此在反渗透膜面的Fe成分导致堵塞产生。认为Al与其他共存离子相比，误差大，附着于膜面。
对试验2中运转后的反渗透膜的膜面附着物进行元素分析，将结果示于表2。根据表2可知，在共存离子中特别是Al、Fe大量附着。
表2
元素 质量(％) 原子数(％)
Mg 0.21 0.15
Al 2.27 1.45
Si 4.86 2.98
Ca 0.9 0.39
Fe 3.08 0.95
其他 88.68 94.08
总计 100 100
＜实验例2＞
使用水温为5℃且二氧化硅为20mg/L的除去了残留氯的自来水作为反渗透膜装置的供水，分别添加作为Al源、Fe源的氯化铝、三氯化铁，调节至规定的Al浓度、Fe浓度，使用日东电工公司(日東電工社)制的超低压反渗透膜“ES-20”浓缩3倍(浓缩水的二氧化硅为60mg/L)。
分别改变该供水的Al浓度和Fe浓度，将计算求出的通过反渗透膜处理得到的Al浓度、Fe浓度以及Fe与Al的总浓度与运转期间(以下，有时称为“70％能够继续运转天数”)的关系图形化，所述运转期间是根据通量的降低速度求出的换算通量降低至初始值的70％为止的运转期间。将该结果总结在表3中。在表3中，用月份数来表示70％能够继续运转天数。
表3
〈浓缩水计算值＝供水浓度×水量的浓缩倍率〉
根据表3可知，70％能够继续运转天数依赖于浓缩水的Al浓度、Fe浓度以及Al与Fe的总浓度。
根据实施例的条件1和2、条件3和4、条件6和7可知，Al浓度比Fe浓度更能对能够继续运转天数造成影响。
根据实施例的条件7和比较例的条件1～3可知，通过将浓缩水中的Al浓度(计算值)设定为0.4mg/L以下，将Fe浓度(计算值)设定为0.8mg/L以下，将Al与Fe的总浓度(计算值)设定为1.0mg/L以下，能够使反渗透膜长期稳定地运转。
在表3中示出了根据图形化的一部分数值计算的70％能够继续运转天数的结果。能够利用这些结果如下所述地进行运转管理。
例如根据图形化的结果的斜率求出能够继续运转天数与Al/Fe测定值的关系式，在该关系式中代入作为能够继续运转天数的规定天数，算出Al/Fe测定值。另外，对浓缩倍率(回收率)等进行控制以使浓缩水中的Al/Fe测定值为该算出值。
或者，通过在上述关系式中代入Al/Fe测定值来求出70％能够继续运转天数，从而能够设定能够连续运转的时间，能够预测清洗周期。也能够算出相对于供水的Al/Fe测定值能浓缩至何种程度。
在上述表3中，对算式通量降低至70％为止的运转期间进行评价。从初始通量的降低并不限定于70％，适当确定该降低以能够在清洗频率、所期望的运转条件下继续运转。
使用特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但是，本领域技术人员能够知晓，在不脱离本发明的意图与范围的条件下，能进行各种变更。
本申请是基于2016年3月18日提出的日本专利申请2016-055726号提出的，其全文内容通过引用并入于此。
附图标记说明
1 管理仪器
2 高压泵
3 供水配管
4 反渗透膜装置
5 浓缩水配管
6 处理水配管

Claims (14)

1.一种反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，当用反渗透膜装置对原水进行处理时，基于导入所述反渗透膜装置的被称为供水的水和/或该反渗透膜装置的浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，管理所述反渗透膜装置的运转。
2.如权利要求1所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度，管理以下1)～9)中任意一个以上，
1)原水作为供水是否适当；
2)供水的水温；
3)浓缩倍率或回收率；
4)反渗透膜的供水供给压力、浓缩水压力或处理水压力；
5)浓缩水的水量；
6)连续运转期间；
7)清洗时间；
8)清洗频率；
9)反渗透膜的更换时期。
3.如权利要求1或2所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子与铁离子的总浓度，进行所述管理。
4.如权利要求1～3中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，以所需的连续运转期间、清洗时间、浓缩倍率以及供水水质中的任意一个以上为指标来设定所述铝离子和/或铁离子浓度。
5.如权利要求1～4中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，进行所述管理以使所述浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8mg/L以下，或者使铝离子与铁离子的总浓度为1.0mg/L以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，基于所述供水和/或浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度以及二氧化硅浓度，进行所述管理。
7.如权利要求6所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，进行所述管理以使所述浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下。
8.如权利要求1～6中任一项所述的反渗透膜装置的运转管理方法，其特征在于，存在所述供水的水温为5～10℃的期间以及大于10℃的期间，在该水温为5～10℃的期间，一并进行按照所述反渗透膜装置的运转管理方法的所述管理以及基于二氧化硅浓度和/或朗格利尔指数的运转管理。
9.一种反渗透膜处理系统，其特征在于，具有：反渗透膜装置，对原水进行反渗透膜处理；以及测定机构，测定导入所述反渗透膜装置的被称为供水的水和/或该反渗透膜装置的浓缩水的铝离子和/或铁离子浓度。
10.如权利要求9所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，具有：基于通过所述测定机构测定的铝离子和/或铁离子浓度来管理以下1)～9)中任意一个以上的控制机构，
1)原水作为供水是否适当；
2)供水的水温；
3)浓缩倍率或回收率；
4)反渗透膜的供水供给压力、浓缩水压力或处理水压力；
5)浓缩水的水量；
6)连续运转期间；
7)清洗时间；
8)清洗频率；
9)反渗透膜的更换时期。
11.如权利要求10所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制机构基于通过所述测定机构测定的供水和/或浓缩水的铝离子与铁离子的总浓度来进行所述管理。
12.如权利要求10或11所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制机构进行所述管理以使所述浓缩水的铝离子浓度为0.4mg/L以下、铁离子浓度为0.8mg/L以下，或者使铝离子与铁离子的总浓度为1.0mg/L以下。
13.如权利要求10～12中任一项所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，还具有测定所述供水和/或浓缩水的二氧化硅浓度的机构，所述控制机构基于所述铝离子和/或铁离子浓度的测定值以及所述二氧化硅浓度的测定值来进行所述管理。
14.如权利要求13所述的反渗透膜处理系统，其特征在于，所述控制机构进行所述管理以使所述浓缩水的二氧化硅浓度为80mg/L以下。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115244009A (zh) * 2020-03-09 2022-10-25 耶拿分析仪器有限公司 一种分析水的方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190118573A (ko) * 2017-03-07 2019-10-18 쿠리타 고교 가부시키가이샤 역침투막 장치의 운전 관리 방법 및 역침투막 처리 시스템
CN108854557A (zh) * 2017-11-15 2018-11-23 上海屹屹环境科技有限公司 一种ro膜专用剂的使用方法
JP6699681B2 (ja) * 2018-03-06 2020-05-27 栗田工業株式会社 逆浸透膜装置の運転管理方法および逆浸透膜処理システム
EP4355467A1 (en) * 2021-06-18 2024-04-24 GEA Liquid Technologies A/S System for monitoring a fluid and controlling a process in a membrane filtration plant
JP7318755B1 (ja) 2022-03-03 2023-08-01 栗田工業株式会社 脱塩装置の運転方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06304594A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Kurita Water Ind Ltd スケール成分の推定方法
JPH10128075A (ja) * 1996-11-05 1998-05-19 Nitto Denko Corp 逆浸透膜装置および逆浸透膜を用いた処理方法
JP2001129550A (ja) * 1999-11-04 2001-05-15 Nippon Rensui Co Ltd 純水製造装置
JP2003326259A (ja) * 2002-05-14 2003-11-18 Toray Ind Inc 造水方法および造水装置
JP2006095425A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Kurita Water Ind Ltd 廃水の生物処理水含有水の浄化方法及び浄化装置
CN101042347A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 栗田工业株式会社 反渗透膜装置供给水的评价方法、水处理方法以及水处理装置
JP2007245084A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Toshiba Corp 膜ろ過制御装置
JP2012183473A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Miura Co Ltd 水処理装置
JP2013154274A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Miura Co Ltd 逆浸透膜分離装置
JP2014188439A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Miura Co Ltd 逆浸透膜分離装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518435A (en) 1978-07-28 1980-02-08 Tokyo Tanabe Co Ltd Extraction of antioxidant from natural spice
JPS5558286A (en) 1978-10-24 1980-04-30 Daicel Chem Ind Ltd Water-glass-based grouting composition
JPH09206749A (ja) 1996-02-02 1997-08-12 Japan Organo Co Ltd 造水装置、及び造水方法
US6936172B2 (en) * 2003-01-24 2005-08-30 L. Claude Hebert Catalytic treatment of hard water in a reverse osmosis system
JP4687249B2 (ja) 2005-05-31 2011-05-25 三浦工業株式会社 水処理システム
JP5114831B2 (ja) 2005-07-07 2013-01-09 栗田工業株式会社 膜分離装置の汚染状態の診断方法、および膜分離装置の洗浄方法
US20090134080A1 (en) * 2005-10-20 2009-05-28 Marcus John Fabig Purified Water Production and Distribution System
US20090188861A1 (en) * 2007-12-13 2009-07-30 Stc. Unm Preventing and cleaning fouling on reverse osmosis membranes
JP5287908B2 (ja) 2011-03-04 2013-09-11 三浦工業株式会社 水処理装置
JP2014213306A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 オルガノ株式会社 純水製造装置、純水およびろ過水製造装置、純水製造方法、ならびに純水およびろ過水製造方法
JP2015223539A (ja) * 2014-05-26 2015-12-14 三菱重工業株式会社 水処理装置及び水処理方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06304594A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Kurita Water Ind Ltd スケール成分の推定方法
JPH10128075A (ja) * 1996-11-05 1998-05-19 Nitto Denko Corp 逆浸透膜装置および逆浸透膜を用いた処理方法
JP2001129550A (ja) * 1999-11-04 2001-05-15 Nippon Rensui Co Ltd 純水製造装置
JP2003326259A (ja) * 2002-05-14 2003-11-18 Toray Ind Inc 造水方法および造水装置
JP2006095425A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Kurita Water Ind Ltd 廃水の生物処理水含有水の浄化方法及び浄化装置
JP2007245084A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Toshiba Corp 膜ろ過制御装置
CN101042347A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 栗田工业株式会社 反渗透膜装置供给水的评价方法、水处理方法以及水处理装置
JP2012183473A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Miura Co Ltd 水処理装置
JP2013154274A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Miura Co Ltd 逆浸透膜分離装置
JP2014188439A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Miura Co Ltd 逆浸透膜分離装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. SALVADOR COB 等: "Silica and silicate precipitation as limiting factors in high-recovery reverse osmosis operations", JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE, vol. 423-424, 1 December 2012 (2012-12-01), pages 1 - 10, XP055602787 *
望亭发电厂编: "《660MW超超临界火力发电机组培训教材·化学分册》", 30 September 2011, 中国电力出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115244009A (zh) * 2020-03-09 2022-10-25 耶拿分析仪器有限公司 一种分析水的方法

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