JP2001510393A - 膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法 - Google Patents

膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法

Info

Publication number
JP2001510393A
JP2001510393A JP52312398A JP52312398A JP2001510393A JP 2001510393 A JP2001510393 A JP 2001510393A JP 52312398 A JP52312398 A JP 52312398A JP 52312398 A JP52312398 A JP 52312398A JP 2001510393 A JP2001510393 A JP 2001510393A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
membrane
polyaspartic acid
polyaspartic
mixture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP52312398A
Other languages
English (en)
Inventor
ツアルゲス,ボルフガング
グロト,トルステン
イエントゲン,ビンフリート
グレシユル,アンドレアス
Original Assignee
バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト filed Critical バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト
Publication of JP2001510393A publication Critical patent/JP2001510393A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/04Feed pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027Nanofiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/12Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing nitrogen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2311/00Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/04Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16Use of chemical agents
    • B01D2321/168Use of other chemical agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、膜供給物中の溶解しにくい有機及び無機成分によるスケールの形成を防止しまたは遅延させた膜プロセスを行なう方法において、ポリアスパラギン酸及びその、テンサイド(tenside)及びエマルゲーター(emulgator)との混合物を使用する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法 技術分野 本発明は、膜プロセスにおいて殆ど溶解しない有機及び無機成分による付着物 形成を防止しまたは遅延させるために、ポリアスパラギン酸(polyaspa ritic acid)及びこれと界面活性剤及び乳化剤との混合物を使用する 方法に関する。 背景の技術 膜技術は、流動化された系の分離において重要な役割を果たしている。逆滲透 により海水から飲料水を得ること、並びに限外濾過により生成物をブレイク・ア ップ(breaking up)することは、現在工業的に確立された方法であ る。 膜プロセスにおいては、概して希薄溶液を濃縮し、有機溶媒、水または塩溶液 を分離する。この結果、有用な物質または汚染物の濃縮された且つ可能ならば低 塩の溶液が得られ、続く貯蔵、輸送、廃棄及び更なる処理がより経済的に行なえ るようになる。廃水処理の場合、膜処理の目的は、容量の主たる部分を、例えば 再使用のために、汚れてないまたは僅かしか汚れてない形の透過物として得るこ とである。濃縮された濃縮水(retentate)は、依然存在する有用な物 質のために比較的低価格で処理することができ、或いはこの濃縮された形で、例 えば燃焼によって、より経済的に処分することができる。 膜プロセスの分野は非常に様々なプロセスを含む。対応して膜及びその技術的 デザイン、モジュールも様々である。市販の膜は、例えば有機材料例えばポリス ルホン、酢酸セルロース、ポリアミドまたはPVDF、 或いは無機材料例えばTiO2、ZrO2またはAl23から製造され、キャピラ リー、筒状または平板の膜形で使用される。 工業的に関連する膜分離プロセスは、主に向流濾過として運転される。高流速 及び特別なモジュール構造により具現化される壁に対する高剪断応力は、膜の堆 積(fouling)を最小にしまたは防止することが意図されている。しかし ながら一般に、それにもかかわらず工業的な膜プロセスによる供給物流の濃縮中 に、膜への物質の堆積または蓄積のために透過物収量が減少する。 無機塩がその溶解限界を超える結果として膜を被覆するスケール(scale )の形成は特別な堆積の事例である。カルシウム及びマグネシウムの炭酸塩、水 酸化物、リン酸塩、硫酸塩、及びフッ化物は、水を硬くするから、ここにおいて 無機塩として本質的に言及することができる。廃水処理において、重金属水酸化 物、例えば水酸化鉄及びクロムは、更なる問題をもたらす。例えば廃水の濃縮及 び純水や飲料水の回収のプロセスで高透過物収率を意図するならば、スケールの 形成は常に予想される。しかしながらこの現象は、勿論生成物溶液の脱塩及び濃 縮においても起こりうる。ここで考慮に入れる膜プロセスは、限外及びナノ濾過 、逆滲透、透析及び過蒸発である。 堆積及び堆積の特別な例としてのスケール形成は、膜工場の透過物収量に影響 し、最終的には経済的でない低程度にまでこれを低下させる。それゆえに時間が 経つにつれて、供給物流を停止し、膜を清浄しなければならない。しかしながら そのような清浄工程はいくつかの欠点を有する。即ち清浄は運転の停止を意味す る。かくして並列の膜装置を保有している場合だけ、連続運転が維持できる。更 に付着物の種類に依存する が、生分解性の乏しい界面活性剤及び錯化剤を含み且つ分離して廃棄しなければ ならない化学的清浄剤を使用することがしばしば必要である。最後に、一般に清 浄中に全部の付着物(deposit)が除去されることはなく、従ってその膜 を再び使用する場合、滅多にその元の透過物の流速を回復することがない。 スケールが予想される過程において、例えば水の軟化の分野で公知のイオン交 換の使用による予備処理手段は、該スケールの防止のために行うことができる。 更に種の添加及び流動床技術における固体粒子の制御された導入は、あるスカラ ント(scalant)及びモジュール系において膜の外被層を物理的に制御す る[ケム・イング・テク(Chem.Ing.Tech.)、59(1987) 187]。水酸化物の付着物は、しばしば適当なpH値を確立することによって 回避できる。更に錯化剤、例えばNTA及びEDTAを処理すべき供給物流に添 加する試みも行なわれてきた。錯化剤は、議論する余地のある不利な環境毒物的 性質の他に、等モル量で添加しなければならない。錯化剤の他に、分散剤、所謂 閾値防止剤(threshold inhibitor)は、膜プロセスにおけ る堆積の防止及び遅延のために、準化学量論的な量で有効に使用することができ る。 ケム・アブストラクツ(Chem.Abstracts)、104、5610 2に採録されているデサリネーション(Desalination)54、26 3〜76(1985)では、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩、ポリスチレンスルホ ン酸塩、ポリアクリルアミド及びポリアクリル酸塩がスケール防止作用に関して 検討されている。米国特許第5256303号には、硫酸カルシウムの結晶化並 びに膜系を通過する供給物 流における付着物の防止が検討されている。N−置換ポリアクリルアミド及びホ スホノブタン−1、2、4−トリカルボン酸が、スケール防止剤として使用され る。水性系における硫酸塩の結晶化を防止する方法は、ヨーロッパ特許第070 5794号に記述されている。1つまたはそれ以上のポリアミノ酸及び1つまた はそれ以上の無機リン酸塩が使用されるが、主たる流出口からの廃水の富栄養化 のために、複雑な工程を経てこれを廃棄しなければならない。米国特許第286 810号には、同様に種々の工業的及び衛生的分野においてスケール防止剤とし て使用できる高分子量のポリアスパラギン酸の製造が記述されている。これには 特別な詳述はないが、逆滲透膜についても言及されている。ポリアスパラギン酸 及びその誘導体の、他のポリカルボン酸との混合物並びにその、水処理における 使用法は、米国特許第5525257号に記述されている。ポリアクリル酸塩、 ポリマレイン酸塩及びポリスルホン酸塩はポリカルボン酸として言及され、これ にも更なる情報なしに逆滲透が言及されている。米国特許第5466760号に よれば、マレイン酸、アンモニア及びポリアミンからのポリサクシンイミドの共 重合体が塩付着物の防止剤として使用される。ヨーロッパ特許第B530358 号(=米国特許第5373086号)は、粉末を加熱することによって得られる 特別なポリアスパラギン酸組成物を記述している。少なくとも188℃まで加熱 し、縮合させ、更にポリサクシンイミドの生成の少なくとも80%が起こり、続 くポリサクシンイミドの加水分解が起こるまで少なくとも216℃まで加熱した L−アスパラギン酸は、50%程度以上がβ形で存在し且つ1000〜5000 の(重量)平均分子量を有し、CaCO3またはCa3(PO42の沈殿を防止す るために使用される。この特 別なポリアスパラギン酸は、工程水の処理から油の製造に至までの広い工業分野 において使用できるといわれる。更なる情報はないが、逆滲透についても言及さ れている。 以上要するに、今日までの従来法によれば、膜プロセスのスケール防止のため に、ホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩が使用されていると言える。ポリアスパ ラギン酸は有用なスケール防止剤であると多くの文献に言及されている。しかし ながら今日まで膜プロセスにおいて、ポリアスパラギン酸の有用性を示す結果は 存在しなかった。同業者は、効果的なスケールの防止が常に系全体に依存する、 即ちすべての成分及び条件が関係するということを知っている。特に膜プロセス においては、多くの妨害する化学的及び物理的因子が存在し、他の使用分野では 良好な結果を示すと検討されたスケール防止剤がすべての膜プロセスにおいて正 に有効であると考えることはできない。 発明の説明 今回驚くべきことに、ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤及び乳化剤と の混合物を種々の膜プロセスで使用した時、殆ど溶解しない有機及び無機成分に よる膜上へのスケール生成が防止及び遅延できるということが発見された。この 生分解性のポリアスパラギン酸の使用は、それが生分解性でないまたは殆ど生分 解性でないホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩に取って代わり、膜工場の有効性 を向上させ、そして清浄間隔数を減じさせるから、有利である。 それゆえに本発明は、スケール防止剤を添加して、スケールの膜上への形成を 防止しまたは遅延させつつ、無機及び有機成分を含む水性供給物を処理する膜プ ロセスを行なうに当たって、ポリアスパラギン酸及び その、界面活性剤、乳化剤またはこれらののいくつかとの混合物をスケール防止 剤として使用する、但しポリアスパラギン酸を水性供給物に基づいて1〜500 00ppmの量で用いる、該水性供給物の処理法に関する。 本発明の他の具体例は、ポリアスパラギン酸の添加により混合物の生分解性が 改善されるから、ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤及び乳化剤との混合 物を、ポリアクリル酸塩またはホスホン酸塩、例えばホスホノブタントリカルボ ン酸或いはこれらのいくつかの存在下に使用する方法にも関する。 本発明で使用できるポリアスパラギン酸は、種々の方法で製造できる。即ち、 無水マレイン酸、水及びアンモニア及び/またはこれからの副生物、例えばマレ イン酸NH4塩、マレアミン酸、アスパラギン酸、アスパラギン及びイミドコハ ク酸からの製造が行なえる。これらのアンモニウム塩も使用できる。すべての上 述した成分が順次含まれる混合物もポリアスパラギン酸の製造に使用できる。こ の製造は、酸性触媒、例えばペプチド結合の合成に必要とされるリン酸、ホスホ ン酸、スルホン酸または硫酸の存在下に、上述した成分から熱的に行なうことも できる。 最初に縮合に由来するポリアスパラギン酸またはポリサクシンイミドは、概し て過溶媒分解または加水分解、好ましくは随時例えばエタノールアミンのような アミン或いは例えばエチレングリコールまたはプロパントリオールのようなアル コールの存在下におけるアルカリ加水分解に供される。このように製造されたポ リアスパラギン酸は、好ましくはスケールの形成の防止及び遅延のために塩の形 で使用される。本発明で使用できるポリアスパラギン酸の製造例は、次の文献に 示されている。即 ちJ.オルグ・ケム(Org.Chem.)、26、1084(1961)では 、ポリアスパラギン酸がアスパラギン酸の熱縮合で製造される。米国特許第48 39461号では、マレイン酸及びアンモニアを1120〜150℃で反応させ る。米国特許第5288783号では、マレイン酸及びフマル酸を170〜35 0℃でアンモニアと反応させる。米国特許第5493004号では、無水マレイ ン酸及びアンモニアから管型反応器でポリアスパラギン酸を製造する。これに由 来する生成物は随時更に高粘度反応器で重合させることができる。最初に製造し たポリサクシンイミドを加溶媒分解または加水分解、好ましくはアルカリ加水分 解に供するのはすべての製造法に共通である。しかしながらアミン、アミノアル コール及びアルコールも誘導体の製造に使用できる。 製造法に依存して、本発明に従って使用できるポリアスパラギン酸は、次の構 造要素を異なる量で含みうる。 a)アスパラギン酸単位 b)サクシンイミド単位 c)マレイン酸単位 d)オレフィン単位 d)イミノジコハク酸単位上述したすべての構造要素において、RはOH、ONa、OLi、OK、ONH4 、NH2、OH3NCH2CH2OH、OH2N(CH2CH2OH)2、OHN(C H2CH2OH)3またはOCH2CH2OHを示す。 本発明で使用できるポリアスパラギン酸は、GPC(ゲル・パーミエ−ション ・クロマトグラフィー)からの平均Mw値に基づいて500〜 5000、好ましくは1000〜20000、特に好ましくは1500〜100 00の分子量を有することができる。 構造要素の定性及び定量的決定は、NMR及びFT−IR分光法、質量分光法 、HPLC、GC及び元素分析によって行なった。ペプチド結合は、α形及びβ 形で存在しうる。一般にポリアスパラギン酸はα/β混合物を含んでなり、β形 の割合はα形の割合より多い。 本発明によれば、ポリアスパラギン酸は界面活性剤、特に乳化剤と組合わせて 使用することができる。アニオン性、カチオン性、非イオン性及び両性界面活性 剤(乳化剤)は適当である。アニオン性アルカンスルホン酸塩及び非イオン性ポ リグリコールエーテル(アルコキシレート)は例として言及できる。線状アルカ ンスルホン酸塩及び脂肪族アルコールのポリグリコールエーテルは好適に使用で きる。線状C12〜C17アルカンスルホン酸塩及び/またはエチレンオキシド単位 6〜60でエーテル化された飽和及び/または不飽和脂肪族C10〜C20アルコー ルの使用は特に好適である。 ポリアスパラギン酸及び随時界面活性剤、特に乳化剤の混合物は、それがスケ ールの遅延及びスケールの防止の機能を果たすようなものである。アルカリ土類 金属及び重金属イオンの無機及び有機塩による付着物の生成が主な場合には、主 にポリアスパラギン酸が使用される。非極性有機物質による付着物の形成が主な 場合には、界面活性剤(乳化剤)がより多い量で使用される。ポリアスパラギン 酸と界面活性剤及び/または乳化剤との比は、膜プロセスにおける堆積及びスケ ールに依存する。従ってポリアスパラギン酸と界面活性剤及び/または乳化剤と の重量比は、100:0〜1:99、好ましくは100:0〜10:90、特に 好ましくは100:0〜50:50である。 ポリアスパラギン酸は単独で及びその、界面活性剤(乳化剤)との混合物で、 ポリアクリル酸塩及びホスホン酸塩と組合わせて使用しうる。得られる活性成分 混合物の生分解性は、付着物の防止効果を減じることなしに、ポリアクリル酸塩 及びホスホン酸塩の生分解性と比べて増大する。 ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤(乳化剤)との混合物は膜プロセス において3〜12.5、好ましくは4.5〜11特に好ましくは6〜10のpH 値で使用される。このpH値が膜プロセスで使用される供給物流により満足され ないならば、pH値を調整するためにいずれか所望の酸及び塩基が使用できる。 好ましくはこれらの酸及び塩基は、他の供給物成分と殆ど溶解しない塩を形成す るものであってはならない。また酸及び塩基は、供給物流の成分、金属材料及び 膜に有害な影響を示すべきでない。 ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤、特に乳化剤との混合物は、膜プロ セスにおいて10〜90℃、好ましくは15〜70℃、特に好ましくは20〜5 0℃で使用される。 膜プロセスで使用される膜は、無機材料、例えばセラミック、TiO2、Zr O2またはAl23、或いは有機重合体、例えばセルロースエステル(酢酸セル ロース、セルロースアセトブチレート、セルロースアセトプロピオネート)、ポ リアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケ トン、ポリスルホンまたはPVDFからなっていてよい。好適な場合、本発明に よる方法は、上述した材料のナノ濾過及び限外濾過膜にも当てはまる。更に好適 な場合、本発明によ る方法は、選択的ポリアミド分離層を有する逆滲透膜にも適用される。特に好適 な場合、すべての上述したプロセスの膜に対する選択的な分離相はポリアミドか らなる。本発明の方法で使用されるすべての膜は、同業者には公知のように非対 称であり、または薄膜複合物型のものである。 ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤、特に乳化剤との混合物は、水性及 び溶媒含有水性供給物流が供給される膜プロセスにおいて、スケールの膜上での 形成を防止及び遅延させるために使用できる。一般に供給物流は、活性成分が最 初に溶解した形で存在するようなものでなければならず、かくしてその効果を示 すことができる。最適な効果に対して、スケール/堆積を引き起こす化合物/塩 は、最初溶解形で存在すべきであり、膜プロセス中までその溶解限界を越えるべ きでない。本発明によって処理できる供給物の例は、海水、埋立て浸出水、工業 的及び社会的廃水、スケールの可能性のある生成物流である。 ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤(乳化剤)との混合物は、膜工場で 処理すべき供給物流に、1〜50000ppm、好ましくは5〜5000ppm 、特に好ましくは10〜500ppm、非常に特に好ましくは50〜500pp mの量で添加される。 実施例 実施例1 ラブ(Lab)20プレートのモジュールに、デサリネーション・システムズ (Desalination Systems、USA)からの限外濾過膜、ナ ノ濾過膜及び逆滲透膜の各1プレート(=2つの平板膜)を装備した。25℃及 びモジュール入り口圧20バール下に、まず脱鉱物水で透過速度を決定した。つ いで2つの濃度でPAA(分子量約 6000)を供給物に添加した。そして透過速度に及ぼす影響を観察した。 結果実施例2 a)脱鉱物水及びCaSO4・2H2O 2.0g/lから調整した溶液200 リットルを、螺旋モジュールデザインのナノ濾過膜(サルフェート保持率>95 %、2.5インチ×40インチ、スペーサー47ミル)を用いて、先ず50%だ け濃縮した(条件:25℃、モジュール出口圧30バール、モジュール供給物1 .25m2/時)。循環法において、即ち濃縮水(retentate)及び透 過物の受器への循環を行ないつつ、透過物量を繰り返し測定した。 b)PAA(分子量6000)50ppmを添加して実験a)を繰り返した。 c)PAA(分子量6000)50ppm及びNaClの1%を添加して実験 a)を繰り返した。循環法において3時間後、更なる濃縮を行なったが、供給物 中にCaSO4・2H2O14g/lの濃度が具現化された。 結果 添加しない場合、CaSO4・2H2Oの結晶化(H2Oへの溶解度は 25℃で2.9g/l)のために、透過物流は低下した。PAAを用いた場合、 透過速度に悪影響なしに、4.5倍の過飽和が具現化できた。 実施例2の結果 実施例2a、2bまたは2cの条件下における時間の関数としての透過物フラッ クス(l/m2日)及び達成できたCaSO4濃度 図1はこの表のプロットを示す。 実施例3 スルホ基を含むスチルベン明色化剤の合成において、リン酸カルシウムと共に 流動化された炭酸水素ナトリウムを使用した。Ca3(PO42、CaCO3、N aCl及び重要な成分としての明色化剤を有する生成物溶液を、得られた合成塩 (NaCl)から管型ナノ濾過膜(モジュール1.2m、1/2”)に供給し、 容量約55%まで濃縮した(モジュー ル供給物1m3/時、55℃、25(空隙)入り口圧)。カルシウム含量は、最 終濃縮物において70から140mg/lまで増大した。20mg/lというC a3(PO42の溶解度の限界を実質的に越えた。PAA100ppmの添加の 結果として、達成された透過物量は、Ca3(PO42を含まない、即ち流動化 された炭酸水素ナトリウムを用いないで調製された生成物溶液のプロセスの場合 と同じであった(透過物フラックス:ジアフィルトレーション(diafilt ration)で2300l/(m2日)、濃度で1000l/(m2日))。実 験後、水で洗浄することにより、再び元の透過物量が達成できた。 実施例4 塩化カルシウム3ミリモルを含む溶液500mlを、炭酸ナトリウム1ミリモ ル、硫酸ナトリウム1ミリモル及びフッ化ナトリウム1ミリモルを含む溶液50 0mlに添加し、CaF2に関して4.5倍の過飽和の及びCaCO3に関して7 倍の過飽和の溶液を得た。これからは、pH>7において嵩だかな沈殿が急速に 生成し、pH5において細かい結晶沈殿がゆっくりと生成した。PAA(分子量 6000)50ppmを添加した場合、沈殿は生成しなかった。 実施例5 染料の製造からの硫酸を含む母液を、膜法で処理する前に石灰乳を添加して中 和した。中和スラッジを分離した後、今や石膏に関して飽和された溶液を螺旋モ ジュールデザイン(2.5”×40”、47ミル、モジュール入り口圧30バー ル、25℃、モジュール供給物1250l/時)においてナノ濾過膜を用いて濃 縮した。そして次の実験環境を比較した。 a)最初の容量の20%までの濃縮中及び続く循環過程において透過物流を比較 した。 b)PAA及びポリアスパラギン酸(3:1)の混合物50ppmを供給物に添 加した。 結果 実験5b)の透過物量は、濃縮及び循環期間中、無添加のものよりかなり高か った。 実施例5の結果 実施例5aまたは5bの条件下における時間の関数としての透過物フラックス( l/m2日)及び達成できたCaSO4濃度 図2はこの表のプロットを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,US,UZ,VN,YU (72)発明者 グレシユル,アンドレアス ドイツ連邦共和国デー―51375レーフエル クーゼン・ピエト―モンドリアン―シユト ラーセ70

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.スケール防止剤を添加して、スケールの膜上への形成を防止しまたは遅延 させつつ、無機及び有機成分を含む水性供給物を処理する膜プロセスを行なうに 当たって、ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤、好ましくは乳化剤との混 合物をスケール防止剤として使用する、但しポリアスパラギン酸を水性供給物に 基づいて1〜50000ppmの量で用いる、該水性供給物の処理法。 2.ポリアスパラギン酸及びその、界面活性剤、好ましくは乳化剤との混合物 を、ポリアクリル酸塩またはホスホン酸塩或いはこれらの混合物の存在下に使用 する、請求の範囲1の方法。 3.ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで決定して、500〜50 000、好ましくは1000〜20000、特に好ましくは1500〜1000 0の重量平均Mwを有するポリアスパラギン酸を使用する、請求の範囲1の方法 。 4.水の存在下に無水マレイン酸及びアンモニアから、またはこれからの二次 生成物、例えばマレイン酸NH4塩、マレアミン酸、アスパラギン酸及びアスパ ラギン、並びにマレイン酸、マレアミン酸、アスパラギン酸、アスパラギン及び イミノジコハク酸のアンモニウム塩或いはこれらの混合物から、熱縮合により、 随時酸性触媒の存在下にポリサクシンイミドを得、続いて加溶媒分解または加水 分解することにより、例えばポリアスパラギン酸塩を得ることによって製造され るポリアスパラギン酸を使用する、請求の範囲1の方法。 5.ポリアスパラギン酸をNa塩として使用する、請求の範囲4の方法。 6.ポリアスパラギン酸との混合物で使用できる界面活性剤、好ましくは乳化 剤は、アニオン性、カチオン性、非イオン性及び両性界面活性剤及び乳化剤、好 ましくはアルカンスルホン酸塩及びアルコキシレート、特に好ましくは線状C12 〜C17アルカンスルホン酸塩及び飽和及び/または不飽和脂肪族C10〜C20アル コール及びエチレンオキシド単位6〜60に基づくポリエーテルからなる群から のものである、請求の範囲1の方法。 7.膜プロセスが3〜12.5、好ましくは4.5〜11特に好ましくは6〜 10のpH値で行なわれる、請求の範囲1の方法。 8.ポリアスパラギン酸と界面活性剤及び/または乳化剤の全量とが100: 0〜1:99の重量比で使用される、請求の範囲1の方法。 9.ナノ濾過膜または限外濾過膜を膜として使用する、請求の範囲1の方法。 10.ポリアミドの選択的な分離層を有する逆滲透膜を使用する、請求の範囲 1の方法。
JP52312398A 1996-11-15 1997-11-03 膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法 Withdrawn JP2001510393A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19647293A DE19647293C1 (de) 1996-11-15 1996-11-15 Verhinderung und Verzögerung der Belagsbildung in Membranprozessen
DE19647293.8 1996-11-15
PCT/EP1997/006065 WO1998022205A1 (de) 1996-11-15 1997-11-03 Verhinderung und verzögerung der belagsbildung in membranprozessen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001510393A true JP2001510393A (ja) 2001-07-31

Family

ID=7811784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52312398A Withdrawn JP2001510393A (ja) 1996-11-15 1997-11-03 膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6187195B1 (ja)
EP (1) EP0946269B1 (ja)
JP (1) JP2001510393A (ja)
KR (1) KR20000053257A (ja)
AT (1) ATE217802T1 (ja)
AU (1) AU730677B2 (ja)
BR (1) BR9713358A (ja)
CA (1) CA2271490A1 (ja)
DE (2) DE19647293C1 (ja)
DK (1) DK0946269T3 (ja)
ES (1) ES2175489T3 (ja)
IL (1) IL129735A0 (ja)
NO (1) NO992131L (ja)
RU (1) RU2199378C2 (ja)
WO (1) WO1998022205A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253073A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Kurita Water Ind Ltd 水処理装置及び水処理方法
JP2012501833A (ja) * 2008-09-04 2012-01-26 ナルコ カンパニー Aa−amps共重合体を用いる膜システムでのスケール形成及び堆積の阻害方法
JP2012200696A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Panasonic Corp 脱塩方法および脱塩装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2182487T3 (es) 1998-01-28 2003-03-01 Aware Chemicals L L C Procedimiento para el tratamiento de agua en circulacion procedente de una instalacion de laqueado.
AT407227B (de) 1998-06-26 2001-01-25 Aware Chemicals Llc Verfahren zum reinigen von lackführenden teilen einer lackieranlage, insbesondere von lackleitungen
ES2429098T3 (es) 1998-07-21 2013-11-13 Toray Industries, Inc. Procedimiento de bacteriostasis o desinfección para membranas permeables selectivas
DE19937300A1 (de) * 1999-08-06 2001-02-22 Henkel Ecolab Gmbh & Co Ohg Biofilmvermeidung
DE10054000A1 (de) * 2000-11-01 2002-05-08 Henkel Aware Technologies Gmbh Verfahren zum Aufbereiten von Umlaufwasser aus einer Lackieranlage und Mittel hierfür
US6503400B2 (en) * 2000-12-15 2003-01-07 Ashland Inc. Phosphate stabilizing compositions
JP5166034B2 (ja) * 2004-10-22 2013-03-21 アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ 塩水から2価アニオンの可溶性塩を結晶化させる方法
US8206592B2 (en) * 2005-12-15 2012-06-26 Siemens Industry, Inc. Treating acidic water
ES2345173T3 (es) 2007-12-20 2010-09-16 Lanxess Deutschland Gmbh Tratamiento de vias de comunicacion.
DE102009002144A1 (de) * 2009-04-02 2010-10-07 Henkel Ag & Co. Kgaa Umkehrosmoseverfahren zur Aufbereitung von Spülwaser enthaltend polyvalente Metall-Kationen
US20140197103A1 (en) * 2012-11-20 2014-07-17 Lance Energy Services, LLC Functionalized Ceramic Membranes for the Separation of Organics from Raw Water and Methods of Filtration Using Functionalized Ceramic Membranes
US10286363B2 (en) * 2012-11-20 2019-05-14 Lance Energy Services, LLC Functionalized ceramic membranes for the separation of organics from raw water and methods of filtration using functionalized ceramic membranes
MX2016011239A (es) * 2014-03-06 2016-11-30 Solenis Technologies Cayman Lp Composicion y metodo de control de sarro en sistemas regulados de evaporacion.
CN114053885B (zh) * 2020-07-30 2024-06-25 万华化学集团股份有限公司 一种耐高压聚酰胺膜及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4534881A (en) 1983-12-19 1985-08-13 University Of South Alabama Inhibition of inorganic or biological CaCO3 deposition by poly amino acid derivatives
DE3626672A1 (de) 1986-08-07 1988-02-11 Bayer Ag Polyasparaginamidsaeure
US5152902A (en) * 1991-03-19 1992-10-06 Donlar Corporation Polyaspartic acid as a calcium carbonate and a calcium phosphate inhibitor
US5373086A (en) * 1991-03-19 1994-12-13 Donlar Corporation Polyaspartic acid having more than 50% β form and less that 50% α form
US5288783A (en) * 1992-05-14 1994-02-22 Srchem Incorporated Preparation of salt of polyaspartic acid by high temperature reaction
US5256303A (en) * 1992-07-20 1993-10-26 Nalco Chemical Company Method for inhibiting scale formation and/or dispersing iron in reverse osmosis systems
US5286810A (en) * 1992-08-07 1994-02-15 Srchem Incorporated Salt of polymer from maleic acid, polyamind and ammonia
US5466760A (en) * 1992-08-07 1995-11-14 Srchem, Inc. Copolymers of polyaspartic acid
US5408028A (en) * 1992-12-22 1995-04-18 Bayer Ag Copolymers of polyaspartic acid and polycarboxylic acids and polyamines
DE4308426A1 (de) * 1993-03-17 1994-09-22 Basf Ag Polycokondensate auf Basis von Asparaginsäure, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE4408478A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-21 Bayer Ag Mittel zur Wasserbehandlung
US5493004A (en) 1994-04-08 1996-02-20 Bayer Ag Process for the preparation of polysuccinimide
DE4424476A1 (de) * 1994-07-12 1996-01-18 Bayer Ag Mittel zur Wasserbehandlung
DE4429976A1 (de) * 1994-08-24 1996-02-29 Bayer Ag Sulfonsäuregruppen enthaltende Polyasparaginsäurederivate, ihre Verwendung und Herstellung
AU701456B2 (en) * 1994-09-12 1999-01-28 Rohm And Haas Company Method of inhibiting sulfate scale in aqueous systems
US5547612A (en) * 1995-02-17 1996-08-20 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Compositions of water soluble polymers containing allyloxybenzenesulfonic acid monomer and methallyl sulfonic acid monomer and methods for use in aqueous systems
US5876623A (en) * 1996-09-20 1999-03-02 Nalco Chemical Company Biodegradable aspartic acid polymers for preventing scale formation in boilers
US5888401A (en) * 1996-09-16 1999-03-30 Union Camp Corporation Method and apparatus for reducing membrane fouling

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253073A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Kurita Water Ind Ltd 水処理装置及び水処理方法
JP2012501833A (ja) * 2008-09-04 2012-01-26 ナルコ カンパニー Aa−amps共重合体を用いる膜システムでのスケール形成及び堆積の阻害方法
JP2012200696A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Panasonic Corp 脱塩方法および脱塩装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998022205A1 (de) 1998-05-28
DE59707340D1 (de) 2002-06-27
RU2199378C2 (ru) 2003-02-27
NO992131D0 (no) 1999-05-03
EP0946269B1 (de) 2002-05-22
NO992131L (no) 1999-05-03
KR20000053257A (ko) 2000-08-25
BR9713358A (pt) 2000-02-01
DE19647293C1 (de) 1998-06-10
AU7299298A (en) 1998-06-10
EP0946269A1 (de) 1999-10-06
ES2175489T3 (es) 2002-11-16
IL129735A0 (en) 2000-02-29
DK0946269T3 (da) 2002-09-09
CA2271490A1 (en) 1998-05-28
US6187195B1 (en) 2001-02-13
AU730677B2 (en) 2001-03-08
ATE217802T1 (de) 2002-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001510393A (ja) 膜プロセスにおける付着物形成の防止及び遅延法
US7097769B2 (en) Method of boron removal in presence of magnesium ions
CA2584696C (en) Method for crystallizing soluble salts of divalent anions from brine
TW201002630A (en) Method and system for high recovery water desalting
JP2004506512A (ja) 様々なtfc膜からの液状物質を混合するプロセス及び装置
WO2010028196A1 (en) Method for inhibiting scale formation and deposition in membrane systems via the use of an aa - amps copolymer
US4895658A (en) Membrane cleaning compositions containing acrylic polymer
US8357300B2 (en) Methods and materials for selective boron adsorption from aqueous solution
WO2003106348A1 (en) Methods for reducing boron concentration in high salinity liquid
Trägårdh et al. Purification of alkaline cleaning solutions from the dairy industry using membrane separation technology
US20050056589A1 (en) Treatment of semi-permeable filtration membranes
JP2005169372A (ja) 有機物含有排水の処理方法及び処理装置
WO1995027681A1 (en) Process and system for purifying a contaminated caustic feed solution
JP2003053390A (ja) 浄水製造システム
JPH11138165A (ja) ホウ素含有水の処理方法
JPH09141260A (ja) 海水の淡水化方法
KR20050031062A (ko) 1-단계 막 공정에서 막의 스케일링을 예방하는 방법
MXPA99004516A (en) Inhibition and delay of deposit formation in membrane processes
JP3752761B2 (ja) 逆浸透膜処理方法
CN110981061A (zh) 一种金属加工废水的处理方法及装置
JP3444214B2 (ja) 逆浸透膜脱塩方法
JPH11662A (ja) かん水脱塩装置およびかん水脱塩方法
JPH10128075A (ja) 逆浸透膜装置および逆浸透膜を用いた処理方法
KR101919448B1 (ko) 니트릴로트리스(메틸렌)포스폰산 염을 이용한 정삼투용 유도 용액 및 이의 용도
TW553902B (en) Manufacturing system for purified water

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040708

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060306