JP2002186835A - 逆浸透膜装置の運転方法 - Google Patents
逆浸透膜装置の運転方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＲＯ膜装置により脱塩処理をするにあたり、
スケール生成成分の種類や濃度、ＲＯ膜処理の濃縮過程
を考慮した、効率的な逆浸透膜装置の運転方法を提供す
る。 【解決手段】 金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有す
る被処理水を、被処理水が（１）式を満たす場合（２）
式を満たすように被処理水に酸を添加する、あるいは、
被処理水にアルカリを添加する場合において、アルカリ
添加後の被処理水が（１）式を満たす場合スケール防止
剤を添加する逆浸透膜装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m
×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ +〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１
００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m
×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１
００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２） ここで、
ｆ（Ｋ）は電離定数、ＲはＲＯ回収率（％）を示す。
スケール生成成分の種類や濃度、ＲＯ膜処理の濃縮過程
を考慮した、効率的な逆浸透膜装置の運転方法を提供す
る。 【解決手段】 金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有す
る被処理水を、被処理水が（１）式を満たす場合（２）
式を満たすように被処理水に酸を添加する、あるいは、
被処理水にアルカリを添加する場合において、アルカリ
添加後の被処理水が（１）式を満たす場合スケール防止
剤を添加する逆浸透膜装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m
×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ +〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１
００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m
×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１
００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２） ここで、
ｆ（Ｋ）は電離定数、ＲはＲＯ回収率（％）を示す。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透（以下、Ｒ
Ｏと略称することもある。）膜装置の運転方法に関し、
特に、高回収率をもって優れた水質の処理水を得ること
が可能な逆浸透膜装置の運転方法に関する。
Ｏと略称することもある。）膜装置の運転方法に関し、
特に、高回収率をもって優れた水質の処理水を得ること
が可能な逆浸透膜装置の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、水道水、地下水などの脱塩装置や
産業排水の回収用装置として、ＲＯ膜装置を用いた処理
法が広く採用されている。このＲＯ膜処理における水回
収率は、ＲＯ膜のスケールやスライム汚染を考慮して決
定されている。すなわち、ＲＯ膜装置は、原水中のスケ
ール生成成分やスライム生成成分が濃縮されることで膜
面にスケールやスライムが付着して性能低下することが
ないような範囲の水回収率で運転されている。
産業排水の回収用装置として、ＲＯ膜装置を用いた処理
法が広く採用されている。このＲＯ膜処理における水回
収率は、ＲＯ膜のスケールやスライム汚染を考慮して決
定されている。すなわち、ＲＯ膜装置は、原水中のスケ
ール生成成分やスライム生成成分が濃縮されることで膜
面にスケールやスライムが付着して性能低下することが
ないような範囲の水回収率で運転されている。
【０００３】ＲＯ膜処理によって濃縮水中でスケール生
成が予想されるような場合には、被処理水中へスケール
防止剤を添加し、水回収率を維持する方法が採用されて
いる。例えば、特開２０００−２０２４４５号公報に開
示の方法では、ＲＯ膜処理における被処理水中に存在す
るフッ化物イオンがＲＯ膜処理による濃縮によってカル
シウムスケールを生成することを回避するために、スケ
ール防止剤を添加することとしている。
成が予想されるような場合には、被処理水中へスケール
防止剤を添加し、水回収率を維持する方法が採用されて
いる。例えば、特開２０００−２０２４４５号公報に開
示の方法では、ＲＯ膜処理における被処理水中に存在す
るフッ化物イオンがＲＯ膜処理による濃縮によってカル
シウムスケールを生成することを回避するために、スケ
ール防止剤を添加することとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開２００
０−２０２４４５号公報に示されたような方法を採用す
る場合、フッ化物イオンを含有する被処理水をＲＯ膜処
理で脱塩処理することは可能となるが、この方法ではス
ケール成分の濃度、ＲＯ膜処理の濃縮過程、フッ化カル
シウム以外の塩、水素イオン濃度の考慮が成されておら
ず、必要がない場合でもスケール防止剤の添加を行う可
能性や、フッ化カルシウム以外のスケールの析出が起こ
る可能性があり、結果として、薬品コストや作業量の増
加、ＲＯ膜交換によるランニングコストの増大、水質低
下などの問題が発生する。
０−２０２４４５号公報に示されたような方法を採用す
る場合、フッ化物イオンを含有する被処理水をＲＯ膜処
理で脱塩処理することは可能となるが、この方法ではス
ケール成分の濃度、ＲＯ膜処理の濃縮過程、フッ化カル
シウム以外の塩、水素イオン濃度の考慮が成されておら
ず、必要がない場合でもスケール防止剤の添加を行う可
能性や、フッ化カルシウム以外のスケールの析出が起こ
る可能性があり、結果として、薬品コストや作業量の増
加、ＲＯ膜交換によるランニングコストの増大、水質低
下などの問題が発生する。
【０００５】本発明の課題は、上記のような従来技術に
おける問題点に着目し、ＲＯ膜装置により脱塩処理をす
るにあたり、スケール生成成分の種類や濃度、ＲＯ膜処
理の濃縮過程を考慮した、効率的な逆浸透膜装置の運転
方法を提供することにある。
おける問題点に着目し、ＲＯ膜装置により脱塩処理をす
るにあたり、スケール生成成分の種類や濃度、ＲＯ膜処
理の濃縮過程を考慮した、効率的な逆浸透膜装置の運転
方法を提供することにある。
【０００６】
≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２）
【０００７】ここで、ｆ（Ｋ）は陰イオンＡn-に起因す
る酸ＨnＡの電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・
・×Ｋanで表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それ
ぞれ、酸ＨnＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電
離定数を示す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水
に対する透過水の回収率（％）を示す。
る酸ＨnＡの電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・
・×Ｋanで表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それ
ぞれ、酸ＨnＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電
離定数を示す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水
に対する透過水の回収率（％）を示す。
【０００８】上記において酸ＨnＡの各ステップの電離
定数とは、たとえば酸がＨＦの場合、 ＨＦ→Ｈ+＋Ｆ- の１ステップのみで、このときの電離定数は、 Ｋ＝〔Ｈ+〕〔Ｆ-〕／〔ＨＦ〕 で表される。また、たとえば酸がＨ3ＰＯ4である場合、 Ｈ3ＰＯ4 →Ｈ+＋Ｈ2ＰＯ4 - Ｈ2ＰＯ4 -→Ｈ+＋ＨＰＯ4 2- ＨＰＯ4 2-→Ｈ+＋ＰＯ4 3- の３ステップとなり、各ステップにおいてＫ1 、Ｋ2 、
Ｋ3 の各電離定数が求められる。
定数とは、たとえば酸がＨＦの場合、 ＨＦ→Ｈ+＋Ｆ- の１ステップのみで、このときの電離定数は、 Ｋ＝〔Ｈ+〕〔Ｆ-〕／〔ＨＦ〕 で表される。また、たとえば酸がＨ3ＰＯ4である場合、 Ｈ3ＰＯ4 →Ｈ+＋Ｈ2ＰＯ4 - Ｈ2ＰＯ4 -→Ｈ+＋ＨＰＯ4 2- ＨＰＯ4 2-→Ｈ+＋ＰＯ4 3- の３ステップとなり、各ステップにおいてＫ1 、Ｋ2 、
Ｋ3 の各電離定数が求められる。
【０００９】上記運転方法においては、前段の逆浸透膜
装置の濃縮水を次段の逆浸透膜装置に通水するように逆
浸透膜装置を多段に配置し、１段目以降の任意の逆浸透
膜装置の濃縮水に対し前記（２）式を満たす処理を行
い、２段目以降の逆浸透膜装置の透過水を１段目逆浸透
膜装置の透過水に合流させるもできる。
装置の濃縮水を次段の逆浸透膜装置に通水するように逆
浸透膜装置を多段に配置し、１段目以降の任意の逆浸透
膜装置の濃縮水に対し前記（２）式を満たす処理を行
い、２段目以降の逆浸透膜装置の透過水を１段目逆浸透
膜装置の透過水に合流させるもできる。
【００１０】また、本発明に係る逆浸透膜装置の運転方
法は、金属イオンＭm+と陰イオンＡ n-を含有する被処理
水にアルカリを添加した後、逆浸透膜装置に通水して透
過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置の運転方法にお
いて、アルカリ添加後の被処理水が下記（１）式を満た
す場合に被処理水にスケール防止剤を添加することを特
徴とする方法からなる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （１）式については、前記と同じである。
法は、金属イオンＭm+と陰イオンＡ n-を含有する被処理
水にアルカリを添加した後、逆浸透膜装置に通水して透
過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置の運転方法にお
いて、アルカリ添加後の被処理水が下記（１）式を満た
す場合に被処理水にスケール防止剤を添加することを特
徴とする方法からなる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （１）式については、前記と同じである。
【００１１】この運転方法においては、前段の逆浸透膜
装置の濃縮水を次段の逆浸透膜装置に通水するように逆
浸透膜装置を多段に配置し、１段目以降の任意の逆浸透
膜装置の濃縮水にアルカリを添加した後、次段の逆浸透
膜装置に通水してさらに透過水と濃縮水とに分離する逆
浸透膜装置の運転方法とし、アルカリ添加後の前段の逆
浸透膜装置の濃縮水が前記（１）式を満たす場合に該濃
縮水にスケール防止剤を添加し、２段目以降の逆浸透膜
装置の透過水を１段目逆浸透膜装置の透過水に合流させ
ることもできる。
装置の濃縮水を次段の逆浸透膜装置に通水するように逆
浸透膜装置を多段に配置し、１段目以降の任意の逆浸透
膜装置の濃縮水にアルカリを添加した後、次段の逆浸透
膜装置に通水してさらに透過水と濃縮水とに分離する逆
浸透膜装置の運転方法とし、アルカリ添加後の前段の逆
浸透膜装置の濃縮水が前記（１）式を満たす場合に該濃
縮水にスケール防止剤を添加し、２段目以降の逆浸透膜
装置の透過水を１段目逆浸透膜装置の透過水に合流させ
ることもできる。
【００１２】さらに、本発明に係る逆浸透膜装置の運転
方法は、金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有する被処
理水を、前段の逆浸透膜装置の透過水を次段の逆浸透膜
装置に通水するように、多段直列に配置された逆浸透膜
装置に通水して透過水と濃縮水に分離する逆浸透膜装置
の運転方法において、１段目以降の任意の逆浸透膜装置
の透過水に、アルカリを添加するとともに、アルカリ添
加後の該透過水が下記（１）式を満たす場合に該透過水
にスケール防止剤を添加することを特徴とする方法から
なる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （１）式は前述の（１）式と同じである。
方法は、金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有する被処
理水を、前段の逆浸透膜装置の透過水を次段の逆浸透膜
装置に通水するように、多段直列に配置された逆浸透膜
装置に通水して透過水と濃縮水に分離する逆浸透膜装置
の運転方法において、１段目以降の任意の逆浸透膜装置
の透過水に、アルカリを添加するとともに、アルカリ添
加後の該透過水が下記（１）式を満たす場合に該透過水
にスケール防止剤を添加することを特徴とする方法から
なる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （１）式は前述の（１）式と同じである。
【００１３】この運転方法においては、さらに、被処理
水が上記（１）式を満たす場合、下記（２）式を満たす
ように、前記１段目以降の任意の逆浸透膜装置への供給
水側に酸を添加することもできる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２）
水が上記（１）式を満たす場合、下記（２）式を満たす
ように、前記１段目以降の任意の逆浸透膜装置への供給
水側に酸を添加することもできる。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２）
【００１４】上記のような運転方法において、被処理水
中の金属イオンＭm+としては、たとえば、マグネシウム
イオン、カルシウムイオン、鉄イオン、バリウムイオン
およびストロンチウムイオンから選ばれる少なくとも一
種からなり、陰イオンＡn-としては、たとえば、フッ化
物イオン、硫酸イオン、炭酸イオンおよびリン酸イオン
から選ばれる少なくとも一種からなる。
中の金属イオンＭm+としては、たとえば、マグネシウム
イオン、カルシウムイオン、鉄イオン、バリウムイオン
およびストロンチウムイオンから選ばれる少なくとも一
種からなり、陰イオンＡn-としては、たとえば、フッ化
物イオン、硫酸イオン、炭酸イオンおよびリン酸イオン
から選ばれる少なくとも一種からなる。
【００１５】このような本発明に係る逆浸透膜装置の運
転方法においては、被処理水中の金属イオンＭm+の濃度
および陰イオンＡn-の濃度、陰イオンＡn-から生じる酸
ＨnＡの電離定数、被処理水中の水素イオン濃度
〔Ｈ+〕、ＲＯ処理における回収率Ｒ％と、塩ＭnＡmの
溶解度積Ｋspとを連立させ、それらの大小関係を判断
し、被処理水が（１）式を満たしている場合には、
（２）式を満たすように酸を添加する。すなわち、
（１）式の右辺は、逆浸透膜装置の濃縮水側におけるＭ
m+イオンとＡn-イオンのイオン積を推定演算する式であ
るから、（１）式を満たす被処理水は、逆浸透膜装置の
濃縮水側において塩ＭnＡmのスケールが生成する領域に
あることになり、その被処理水中に適切量の酸を添加す
ることにより、（２）式を満たす領域に転換し、溶解度
積Ｋspに対しＲＯ濃縮水のイオン積の方が小さく、溶解
度積Ｋspに至るまでには余裕のある状態、つまり逆浸透
膜装置の濃縮水側でスケールが析出しない領域に転換し
てからＲＯ膜処理を行うのである。これによって、ＲＯ
膜面へのスケール生成を回避することが可能となる。
転方法においては、被処理水中の金属イオンＭm+の濃度
および陰イオンＡn-の濃度、陰イオンＡn-から生じる酸
ＨnＡの電離定数、被処理水中の水素イオン濃度
〔Ｈ+〕、ＲＯ処理における回収率Ｒ％と、塩ＭnＡmの
溶解度積Ｋspとを連立させ、それらの大小関係を判断
し、被処理水が（１）式を満たしている場合には、
（２）式を満たすように酸を添加する。すなわち、
（１）式の右辺は、逆浸透膜装置の濃縮水側におけるＭ
m+イオンとＡn-イオンのイオン積を推定演算する式であ
るから、（１）式を満たす被処理水は、逆浸透膜装置の
濃縮水側において塩ＭnＡmのスケールが生成する領域に
あることになり、その被処理水中に適切量の酸を添加す
ることにより、（２）式を満たす領域に転換し、溶解度
積Ｋspに対しＲＯ濃縮水のイオン積の方が小さく、溶解
度積Ｋspに至るまでには余裕のある状態、つまり逆浸透
膜装置の濃縮水側でスケールが析出しない領域に転換し
てからＲＯ膜処理を行うのである。これによって、ＲＯ
膜面へのスケール生成を回避することが可能となる。
【００１６】また、ＲＯ膜処理では、被処理水が酸性で
ある場合、被処理水中の炭酸ガスがＲＯ膜を透過した
り、ＲＯ膜自体の脱塩性能が機能しなくなることによっ
て処理水の水質が低下することが知られており、更に、
このような問題から生じるＲＯ膜処理水の水質低下を回
避するために、被処理水中へアルカリを添加し、上記炭
酸ガスに伴う問題等を抑えることも知られている。アル
カリ添加後の被処理水は多くの場合、（１）式を満たす
領域、すなわち、塩ＭnＡmのスケール生成領域となる
が、本発明では、このような場合、スケール生成を抑え
るために、さらに被処理水中にスケール防止剤を添加し
て、ＲＯ膜面へのスケール生成を回避するようにしてい
る。これによって、炭酸ガスに伴う水質低下等を回避し
つつ、スケール生成を抑えることが可能となる。
ある場合、被処理水中の炭酸ガスがＲＯ膜を透過した
り、ＲＯ膜自体の脱塩性能が機能しなくなることによっ
て処理水の水質が低下することが知られており、更に、
このような問題から生じるＲＯ膜処理水の水質低下を回
避するために、被処理水中へアルカリを添加し、上記炭
酸ガスに伴う問題等を抑えることも知られている。アル
カリ添加後の被処理水は多くの場合、（１）式を満たす
領域、すなわち、塩ＭnＡmのスケール生成領域となる
が、本発明では、このような場合、スケール生成を抑え
るために、さらに被処理水中にスケール防止剤を添加し
て、ＲＯ膜面へのスケール生成を回避するようにしてい
る。これによって、炭酸ガスに伴う水質低下等を回避し
つつ、スケール生成を抑えることが可能となる。
【００１７】このような本発明に係る運転方法は、とく
に、被処理水中の金属イオンがマグネシウムイオンある
いはカルシウムイオンである場合、また、陰イオンがフ
ッ化物イオンである場合に特に効果が顕著に現れる。
に、被処理水中の金属イオンがマグネシウムイオンある
いはカルシウムイオンである場合、また、陰イオンがフ
ッ化物イオンである場合に特に効果が顕著に現れる。
【００１８】
＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２）
【００１９】ここで、ｆ（Ｋ）は陰イオンＡn-に起因す
る酸ＨnＡの電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・
・×Ｋanで表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それ
ぞれ、酸ＨnＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電
離定数を示す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水
に対する透過水の回収率（％）を示す。
る酸ＨnＡの電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・
・×Ｋanで表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それ
ぞれ、酸ＨnＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電
離定数を示す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水
に対する透過水の回収率（％）を示す。
【００２０】このような第１実施態様に係る運転方法に
よれば、原水中における含有塩ＭnＡmが逆浸透膜運転の
濃縮過程によってスケール生成塩が飽和以上になると予
測される場合において（つまり、上記（１）式を満たす
と予測される場合に）、酸を添加してスケールが生成し
ない状態に転換し（つまり、上記（２）式を満たす状態
に転換し）、スケール防止剤の添加を不要化しつつ、Ｒ
Ｏ膜面にスケール汚染が生じることを防止でき、安定運
転が可能となる。したがって、薬剤コストを低減しつ
つ、効率的な安定運転が可能となる。
よれば、原水中における含有塩ＭnＡmが逆浸透膜運転の
濃縮過程によってスケール生成塩が飽和以上になると予
測される場合において（つまり、上記（１）式を満たす
と予測される場合に）、酸を添加してスケールが生成し
ない状態に転換し（つまり、上記（２）式を満たす状態
に転換し）、スケール防止剤の添加を不要化しつつ、Ｒ
Ｏ膜面にスケール汚染が生じることを防止でき、安定運
転が可能となる。したがって、薬剤コストを低減しつ
つ、効率的な安定運転が可能となる。
【００２１】図２は、本発明の第２実施態様に係る逆浸
透膜装置の運転方法を示している。本実施態様では、ア
ルカリを貯留したアルカリ注入装置８からアルカリがポ
ンプ１８、アルカリ注入ライン１９から導水管１２に上
記（１）式を満たすように連続的に添加される。これと
同時に、スケール防止剤注入装置９から、ポンプ２０、
防止剤注入ライン２１を介して導水管１２にスケール防
止剤が連続的に注入される。
透膜装置の運転方法を示している。本実施態様では、ア
ルカリを貯留したアルカリ注入装置８からアルカリがポ
ンプ１８、アルカリ注入ライン１９から導水管１２に上
記（１）式を満たすように連続的に添加される。これと
同時に、スケール防止剤注入装置９から、ポンプ２０、
防止剤注入ライン２１を介して導水管１２にスケール防
止剤が連続的に注入される。
【００２２】このような第２実施態様に係る運転方法に
よれば、原水にアルカリを添加して炭酸ガスの透過など
による脱塩水の水質低下を起こさない状態を確保すると
ともに、アルカリ添加後の原水が（１）式を満たす場合
にも、ＲＯ膜面のスケール汚染を、スケール防止剤の添
加によって回避し、水質低下、スケール生成の両方を適
切に抑制しつつ安定運転を行うことが可能となる。
よれば、原水にアルカリを添加して炭酸ガスの透過など
による脱塩水の水質低下を起こさない状態を確保すると
ともに、アルカリ添加後の原水が（１）式を満たす場合
にも、ＲＯ膜面のスケール汚染を、スケール防止剤の添
加によって回避し、水質低下、スケール生成の両方を適
切に抑制しつつ安定運転を行うことが可能となる。
【００２３】また、図１、図２に示す装置の形態は本発
明の実施の形態の一例を示すものであって、本発明はそ
の要旨を越えない限り、何ら図示のものに限定されるも
のではない。
明の実施の形態の一例を示すものであって、本発明はそ
の要旨を越えない限り、何ら図示のものに限定されるも
のではない。
【００２４】図３は、図１に示したプロセスの変形例
を、図４は、図２に示したプロセスの変形例を、それぞ
れ示している。
を、図４は、図２に示したプロセスの変形例を、それぞ
れ示している。
【００２５】図３、図４に示す構成では、ＲＯ膜装置が
多段に、とくに２段に配置され、図１、図２に示したＲ
Ｏ膜装置４が２段目のＲＯ膜装置とされ、その前段に１
段目ＲＯ膜装置１０が配置されている。そして、１段目
ＲＯ膜装置１０の濃縮水がライン２２を介して、被処理
水貯槽としての原水貯槽２に供給される。図３の装置に
おいては、この原水貯槽２から２段目のＲＯ膜装置４へ
の導水管１２に、図１に示したと同様に酸注入装置５か
ら無機酸が添加され、図４の装置においては、アルカリ
注入装置８からのアルカリおよびスケール防止剤注入装
置９からのスケール防止剤が添加される。２段目ＲＯ膜
装置４からの透過水は、導水管１４を介して、１段目Ｒ
Ｏ膜透過水のライン２３に合流されている。その他の構
成は、図１、図２に示した構成に準じる。
多段に、とくに２段に配置され、図１、図２に示したＲ
Ｏ膜装置４が２段目のＲＯ膜装置とされ、その前段に１
段目ＲＯ膜装置１０が配置されている。そして、１段目
ＲＯ膜装置１０の濃縮水がライン２２を介して、被処理
水貯槽としての原水貯槽２に供給される。図３の装置に
おいては、この原水貯槽２から２段目のＲＯ膜装置４へ
の導水管１２に、図１に示したと同様に酸注入装置５か
ら無機酸が添加され、図４の装置においては、アルカリ
注入装置８からのアルカリおよびスケール防止剤注入装
置９からのスケール防止剤が添加される。２段目ＲＯ膜
装置４からの透過水は、導水管１４を介して、１段目Ｒ
Ｏ膜透過水のライン２３に合流されている。その他の構
成は、図１、図２に示した構成に準じる。
【００２６】このように２段ＲＯ膜処理とすることによ
り、逆浸透膜装置全体の回収率を高めることができる。
また、１段目ＲＯ膜装置１０の濃縮水に対し、酸添加、
あるいはアルカリおよびスケール防止剤の添加を行うの
で、被処理水が濃縮されているからその性状の判断を行
い易くなり、被処理水が（１）、（２）式のいずれを満
たす状態にあるのかがより的確に判断され、被処理水の
性状に応じた処理が効率よく行われることになる。
り、逆浸透膜装置全体の回収率を高めることができる。
また、１段目ＲＯ膜装置１０の濃縮水に対し、酸添加、
あるいはアルカリおよびスケール防止剤の添加を行うの
で、被処理水が濃縮されているからその性状の判断を行
い易くなり、被処理水が（１）、（２）式のいずれを満
たす状態にあるのかがより的確に判断され、被処理水の
性状に応じた処理が効率よく行われることになる。
【００２７】また、本発明は、図５に示すようなプロセ
スとしても構成できる。図５に示す本発明の第３実施態
様に係るプロセスにおいては、ＲＯ膜装置が多段直列
に、とくに本実施態様ではＲＯ膜装置３１、３２が２段
直列に配置されており、原水貯槽３３からの原水が、導
水管３４、ポンプ３５、導水管３６を介して１段目ＲＯ
膜装置３１に供給され、１段目ＲＯ膜装置３１の濃縮水
は濃縮水ラインを介して系外に排出されるが、透過水
は、ライン３８を介して２段目ＲＯ膜装置３２に供給さ
れる。２段目ＲＯ膜装置３２の透過水が処理水として導
水管３９から得られ、濃縮水は、２段処理後で比較的清
浄なので、ライン４０を介して原水貯槽３３に戻され再
処理に供される。
スとしても構成できる。図５に示す本発明の第３実施態
様に係るプロセスにおいては、ＲＯ膜装置が多段直列
に、とくに本実施態様ではＲＯ膜装置３１、３２が２段
直列に配置されており、原水貯槽３３からの原水が、導
水管３４、ポンプ３５、導水管３６を介して１段目ＲＯ
膜装置３１に供給され、１段目ＲＯ膜装置３１の濃縮水
は濃縮水ラインを介して系外に排出されるが、透過水
は、ライン３８を介して２段目ＲＯ膜装置３２に供給さ
れる。２段目ＲＯ膜装置３２の透過水が処理水として導
水管３９から得られ、濃縮水は、２段処理後で比較的清
浄なので、ライン４０を介して原水貯槽３３に戻され再
処理に供される。
【００２８】このような装置構成において、図５に示す
プロセスでは、１段目ＲＯ膜装置３１の透過水に、アル
カリ注入装置４１からアルカリが添加されるとともに、
スケール防止剤注入装置４２からスケール防止剤が添加
される。このように構成することにより、たとえば１段
目ＲＯ膜装置３１によって被処理水を軟化し、２段目処
理前にアルカリを添加して効率のよい脱塩処理を行うと
ともに、１段目から洩れてくるスケール生成塩、あるい
はアルカリ添加により発生しやすくなったスケールの生
成をスケール防止剤の添加によって回避できるようにし
ている。
プロセスでは、１段目ＲＯ膜装置３１の透過水に、アル
カリ注入装置４１からアルカリが添加されるとともに、
スケール防止剤注入装置４２からスケール防止剤が添加
される。このように構成することにより、たとえば１段
目ＲＯ膜装置３１によって被処理水を軟化し、２段目処
理前にアルカリを添加して効率のよい脱塩処理を行うと
ともに、１段目から洩れてくるスケール生成塩、あるい
はアルカリ添加により発生しやすくなったスケールの生
成をスケール防止剤の添加によって回避できるようにし
ている。
【００２９】原水が前述の（１）式を満たす性状のもの
である場合、１段目ＲＯ膜装置３１の給水側に酸注入装
置４３から無機酸を添加し、一旦前述の（２）式を満た
すように転換してスケールが生成しない状態でＲＯ膜処
理を行い、２段目の処理前に上記の如くアルカリを添加
し、このアルカリ添加後の原水が（１）式を満たす場合
は、原水にスケール防止剤を添加して、効率のよい脱塩
処理およびスケール生成の抑制を達成することもでき
る。これによって、一層優れた処理水の水質を達成でき
る。
である場合、１段目ＲＯ膜装置３１の給水側に酸注入装
置４３から無機酸を添加し、一旦前述の（２）式を満た
すように転換してスケールが生成しない状態でＲＯ膜処
理を行い、２段目の処理前に上記の如くアルカリを添加
し、このアルカリ添加後の原水が（１）式を満たす場合
は、原水にスケール防止剤を添加して、効率のよい脱塩
処理およびスケール生成の抑制を達成することもでき
る。これによって、一層優れた処理水の水質を達成でき
る。
【００３０】なお、上記図１〜図５に示したプロセスに
おいては、いずれの態様においても、最終段のＲＯ膜装
置の透過水に対して、周知の電気式脱イオン装置による
処理を行うようにしてもよく、その際、電気式脱イオン
装置を多段に配置するようにしてもよい。このようにす
れば、さらに処理水の純度を向上することができる。
おいては、いずれの態様においても、最終段のＲＯ膜装
置の透過水に対して、周知の電気式脱イオン装置による
処理を行うようにしてもよく、その際、電気式脱イオン
装置を多段に配置するようにしてもよい。このようにす
れば、さらに処理水の純度を向上することができる。
【００３１】本発明では被処理水に酸、好適には無機酸
を添加するか、あるいはアルカリとスケール防止剤を添
加した後、ＲＯ膜分離処理をするが、これら酸、あるい
はアルカリおよびスケール防止剤は、ＲＯ膜装置の給水
に連続的に添加する。
を添加するか、あるいはアルカリとスケール防止剤を添
加した後、ＲＯ膜分離処理をするが、これら酸、あるい
はアルカリおよびスケール防止剤は、ＲＯ膜装置の給水
に連続的に添加する。
【００３２】一般的に無機酸には塩酸が使用されるが、
ＲＯ膜や装置部材の耐久性や処理性能へ影響を与えるも
のでなければあらゆる酸が適用可能である。
ＲＯ膜や装置部材の耐久性や処理性能へ影響を与えるも
のでなければあらゆる酸が適用可能である。
【００３３】また、アルカリには水酸化ナトリウムを使
用することが多いが、これもＲＯ膜や装置部材の耐久性
や処理性能へ影響を与えるものでなければあらゆるアル
カリ剤が適用可能である。
用することが多いが、これもＲＯ膜や装置部材の耐久性
や処理性能へ影響を与えるものでなければあらゆるアル
カリ剤が適用可能である。
【００３４】スケール防止剤には、アクリル酸共重合体
やポリリン酸系などＲＯ膜や装置部材の耐久性や処理性
能へ影響を与えるものでなければ既知のあらゆるスケー
ル防止剤が適用可能であり、その添加量はスケール防止
剤の種類によっても異なるが、例えば上記アクリル酸共
重合体系防止剤の場合は、被処理水中のポリマー濃度と
して２０〜５０ｍｇ／ｌが望ましい。
やポリリン酸系などＲＯ膜や装置部材の耐久性や処理性
能へ影響を与えるものでなければ既知のあらゆるスケー
ル防止剤が適用可能であり、その添加量はスケール防止
剤の種類によっても異なるが、例えば上記アクリル酸共
重合体系防止剤の場合は、被処理水中のポリマー濃度と
して２０〜５０ｍｇ／ｌが望ましい。
【００３５】このスケール防止剤としては、ＥＤＴＡや
有機カルボン酸（たとえばコハク酸、アミノカルボン酸
等）等のキレート剤、アクリル酸系ポリマー、メタクリ
ル酸系ポリマー、マレイン酸系ポリマー、スルホン酸系
ポリマー、ホスホン酸系ポリマー等の水溶性ポリマー、
ヘキサメタリン酸ソーダ、ホスホン酸塩等のリン酸塩な
どを使用することができる。
有機カルボン酸（たとえばコハク酸、アミノカルボン酸
等）等のキレート剤、アクリル酸系ポリマー、メタクリ
ル酸系ポリマー、マレイン酸系ポリマー、スルホン酸系
ポリマー、ホスホン酸系ポリマー等の水溶性ポリマー、
ヘキサメタリン酸ソーダ、ホスホン酸塩等のリン酸塩な
どを使用することができる。
【００３６】本発明では、マグネシウム、カルシウム、
鉄、バリウム、ストロンチウムなどに代表されるような
難溶性塩を形成するすべての金属イオンを対象とする。
また、本発明における陰イオンは、フッ化物イオン、硫
酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオンなど、金属イオン
と結合し、難溶性の塩を形成するすべての陰イオンを対
象とする。
鉄、バリウム、ストロンチウムなどに代表されるような
難溶性塩を形成するすべての金属イオンを対象とする。
また、本発明における陰イオンは、フッ化物イオン、硫
酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオンなど、金属イオン
と結合し、難溶性の塩を形成するすべての陰イオンを対
象とする。
【００３７】逆浸透膜の形状には、スパイラル型、中空
糸型などがあり、いずれの形状のものでも本発明に用い
ることができる。逆浸透膜の素材には、ポリアミド、酢
酸セルロース、ポリビニルアルコールなど逆浸透膜に用
いられているあらゆる素材が使用可能である。
糸型などがあり、いずれの形状のものでも本発明に用い
ることができる。逆浸透膜の素材には、ポリアミド、酢
酸セルロース、ポリビニルアルコールなど逆浸透膜に用
いられているあらゆる素材が使用可能である。
【００３８】本発明における被処理水は、特に限定され
るものではなく、河川水、湖沼水、地下水、工業用水、
上水、回収水、各種排水やこれらの混合水に適用可能で
ある。
るものではなく、河川水、湖沼水、地下水、工業用水、
上水、回収水、各種排水やこれらの混合水に適用可能で
ある。
【００３９】本発明の前述の各実施の形態では、逆浸透
膜装置を１段あるいは２段に配置したものしか図示して
いないが、従来の逆浸透膜装置と同様に逆浸透膜をクリ
スマスツリー状に多段に配備したり、逆浸透膜装置を多
段直列に配備して、装置全体の回収率や処理水の純度を
向上することも可能である。
膜装置を１段あるいは２段に配置したものしか図示して
いないが、従来の逆浸透膜装置と同様に逆浸透膜をクリ
スマスツリー状に多段に配備したり、逆浸透膜装置を多
段直列に配備して、装置全体の回収率や処理水の純度を
向上することも可能である。
【００４０】
【実施例】以下に、実施例および比較例を挙げて本発明
をより具体的に説明する。 実施例１ 本発明の実施の形態で述べた、図１の装置を用いて、半
導体製造工程より発生する排水を原水として脱塩水を回
収する目的で運転を実施し、装置の運転安定性、処理水
質を確認した。逆浸透膜には、”ＥＳ−２０”、８イン
チエレメント（日東電工（株）製）を用い、ＲＯ膜装置
における回収率は７５％とした。酸溶液には３．５％塩
酸溶液（約１Ｎ）を用いた。原水の水質分析結果を表１
に示す。
をより具体的に説明する。 実施例１ 本発明の実施の形態で述べた、図１の装置を用いて、半
導体製造工程より発生する排水を原水として脱塩水を回
収する目的で運転を実施し、装置の運転安定性、処理水
質を確認した。逆浸透膜には、”ＥＳ−２０”、８イン
チエレメント（日東電工（株）製）を用い、ＲＯ膜装置
における回収率は７５％とした。酸溶液には３．５％塩
酸溶液（約１Ｎ）を用いた。原水の水質分析結果を表１
に示す。
【００４１】本発明で問題とする金属イオンと陰イオン
の生成塩に注目すると、まず、ＣａＣｌ2 はこの濃度領
域では十分に溶解するのでスケール成分からは除外でき
る。ＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-3.5＋１０
-3.17））2＝４．３５×１０-11 ｆ（Ｋ）＝〔Ｈ+〕〔Ｆ-〕／〔ＨＦ〕＝１０-3.17 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以下であっ
た。この原水をそのまま、ＲＯ膜装置の回収率７５％で
運転した場合、濃縮水でのＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-3.5＋１０
-3.17））2 ×４3 ＝２．７８×１０-9 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以上となっ
ているので、ＣａＦ2 スケール析出の可能性が出てく
る。
の生成塩に注目すると、まず、ＣａＣｌ2 はこの濃度領
域では十分に溶解するのでスケール成分からは除外でき
る。ＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-3.5＋１０
-3.17））2＝４．３５×１０-11 ｆ（Ｋ）＝〔Ｈ+〕〔Ｆ-〕／〔ＨＦ〕＝１０-3.17 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以下であっ
た。この原水をそのまま、ＲＯ膜装置の回収率７５％で
運転した場合、濃縮水でのＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-3.5＋１０
-3.17））2 ×４3 ＝２．７８×１０-9 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以上となっ
ているので、ＣａＦ2 スケール析出の可能性が出てく
る。
【００４２】そこで、本実施例１ではＲＯ濃縮水のｐＨ
＝２となるように、原水へ塩酸を添加して運転を行っ
た。このときの濃縮水でのＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-2＋１０
-3.17））2 ×４3＝２．４×１０-11
となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以下であ
り、ＣａＦ2 スケール析出を回避することができた。
＝２となるように、原水へ塩酸を添加して運転を行っ
た。このときの濃縮水でのＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-2＋１０
-3.17））2 ×４3＝２．４×１０-11
となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以下であ
り、ＣａＦ2 スケール析出を回避することができた。
【００４３】実施例１での透過水（脱塩水）の水質分析
結果を表１に、ＲＯ透過水量の経時変化を図６に示す。
透過水の電気伝導度は２００μＳ／ｃｍ、ＲＯ透過水量
は約３ヶ月の運転で初期値の９７％を保ち安定であっ
た。
結果を表１に、ＲＯ透過水量の経時変化を図６に示す。
透過水の電気伝導度は２００μＳ／ｃｍ、ＲＯ透過水量
は約３ヶ月の運転で初期値の９７％を保ち安定であっ
た。
【００４４】
【表１】
【００４５】実施例２ 本発明の実施の形態で述べた、図２の装置を用いて、半
導体製造工程より発生する排水を原水として脱塩水を回
収する目的で実施例１と並列で運転を実施し、装置の運
転安定性、処理水質を確認した。逆浸透膜は実施例１と
同様の”ＥＳ−２０”、８インチエレメント（日東電工
（株）製）を用い、ＲＯ膜装置における回収率は７５％
とした。アルカリ溶液には４％水酸化ナトリウム溶液
（約１Ｎ）を用いた。スケール防止剤にはポリアクリル
酸系の市販品（”アキュマー２１００”、ロームアンド
ハース社製）を用いた。
導体製造工程より発生する排水を原水として脱塩水を回
収する目的で実施例１と並列で運転を実施し、装置の運
転安定性、処理水質を確認した。逆浸透膜は実施例１と
同様の”ＥＳ−２０”、８インチエレメント（日東電工
（株）製）を用い、ＲＯ膜装置における回収率は７５％
とした。アルカリ溶液には４％水酸化ナトリウム溶液
（約１Ｎ）を用いた。スケール防止剤にはポリアクリル
酸系の市販品（”アキュマー２１００”、ロームアンド
ハース社製）を用いた。
【００４６】実施例１で示したとおり、本発明で問題と
する金属イオンと陰イオンに注目すると、ＣａＦ2 はＲ
Ｏ回収率７５％運転した場合、もともとスケール析出の
可能性があるが、本実施例２ではＲＯ透過水の水質を向
上する目的で、原水へ水酸化ナトリウムを添加し、スケ
ールがさらに生成しやすい条件とした。この場合、アル
カリ添加後の原水が前記（１）式を満足することは明ら
かであるから、原水にさらにスケール防止剤を添加し
た。水酸化ナトリウムはＲＯ濃縮水のｐＨ＝６となるよ
うに添加した。スケール防止剤は、ＲＯ濃縮水でのポリ
マー濃度が４０ｍｇ／ｌとなるように添加して運転を行
った。
する金属イオンと陰イオンに注目すると、ＣａＦ2 はＲ
Ｏ回収率７５％運転した場合、もともとスケール析出の
可能性があるが、本実施例２ではＲＯ透過水の水質を向
上する目的で、原水へ水酸化ナトリウムを添加し、スケ
ールがさらに生成しやすい条件とした。この場合、アル
カリ添加後の原水が前記（１）式を満足することは明ら
かであるから、原水にさらにスケール防止剤を添加し
た。水酸化ナトリウムはＲＯ濃縮水のｐＨ＝６となるよ
うに添加した。スケール防止剤は、ＲＯ濃縮水でのポリ
マー濃度が４０ｍｇ／ｌとなるように添加して運転を行
った。
【００４７】実施例２の透過水の水質分析結果を表１
に、ＲＯ透過水量の経時変化を図６に示す。透過水の電
気伝導度は４０μＳ／ｃｍで実施例１に比較して純度が
向上し、ＲＯ透過水量は約３ヶ月の運転で初期値の９６
％を保ち安定であった。
に、ＲＯ透過水量の経時変化を図６に示す。透過水の電
気伝導度は４０μＳ／ｃｍで実施例１に比較して純度が
向上し、ＲＯ透過水量は約３ヶ月の運転で初期値の９６
％を保ち安定であった。
【００４８】比較例１ 上記実施例と比較するため、比較例１として実施例２と
同様の原水、逆浸透膜を用いてアルカリ、スケール防止
剤のいずれも添加せずに実施例２と並列して逆浸透膜装
置の運転を実施した。
同様の原水、逆浸透膜を用いてアルカリ、スケール防止
剤のいずれも添加せずに実施例２と並列して逆浸透膜装
置の運転を実施した。
【００４９】比較例１のＲＯ透過水量の経時変化を図６
に示す。ＲＯ透過水量は運転初期から低下傾向を示し、
約３ヶ月の運転で初期値の約７０％となり、明らかな膜
面へのスケール析出傾向を示した。
に示す。ＲＯ透過水量は運転初期から低下傾向を示し、
約３ヶ月の運転で初期値の約７０％となり、明らかな膜
面へのスケール析出傾向を示した。
【００５０】実施例３ 図４に示した装置を用いて、半導体製造工程より発生す
る排水を原水として脱塩水を回収する目的で運転を実施
し、装置の運転安定性、処理水質を確認した。
る排水を原水として脱塩水を回収する目的で運転を実施
し、装置の運転安定性、処理水質を確認した。
【００５１】第１、第２のＲＯ膜には、”ＥＳ−２
０”、８インチエレメント（日東電工（株）製）を用
い、第１、第２のＲＯ膜装置ともに回収率は６０％とし
た。アルカリ溶液には４％水酸化ナトリウム溶液（約１
Ｎ）を用いた。スケール防止剤には実施例２と同じポリ
アクリル酸系の市販品を用いた。
０”、８インチエレメント（日東電工（株）製）を用
い、第１、第２のＲＯ膜装置ともに回収率は６０％とし
た。アルカリ溶液には４％水酸化ナトリウム溶液（約１
Ｎ）を用いた。スケール防止剤には実施例２と同じポリ
アクリル酸系の市販品を用いた。
【００５２】本実施例では第２のＲＯ透過水の水質を向
上する目的で、第１のＲＯ濃縮水へ水酸化ナトリウムを
添加し、さらにスケール防止剤を添加した。水酸化ナト
リウムは第１のＲＯ濃縮水のｐＨが６となるように添加
した。スケール防止剤は、第２のＲＯ濃縮水でのポリマ
ー濃度が４０ｍｇ／ｌとなるように添加して運転を行っ
た。
上する目的で、第１のＲＯ濃縮水へ水酸化ナトリウムを
添加し、さらにスケール防止剤を添加した。水酸化ナト
リウムは第１のＲＯ濃縮水のｐＨが６となるように添加
した。スケール防止剤は、第２のＲＯ濃縮水でのポリマ
ー濃度が４０ｍｇ／ｌとなるように添加して運転を行っ
た。
【００５３】原水と第１のＲＯ濃縮水の水質分析結果を
表２に示す。本発明で問題とする金属イオンと陰イオン
の生成塩に注目すると、まず、ＣａＣｌ2 はこの濃度領
域では十分に溶解するのでスケール成分からは除外でき
る。第２のＲＯ濃縮水でＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-6＋１０
-3.17））2 ×２．５3＝１．４９×１０-9 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以上とな
り、ＣａＦ2 スケール析出の可能性が出てくるが、スケ
ール防止剤の添加で、スケールの析出が抑えられてい
る。
表２に示す。本発明で問題とする金属イオンと陰イオン
の生成塩に注目すると、まず、ＣａＣｌ2 はこの濃度領
域では十分に溶解するのでスケール成分からは除外でき
る。第２のＲＯ濃縮水でＣａＦ2 のイオン積は、 〔Ｃａ〕×〔Ｆ〕2 ×（１０-3.17÷（１０-6＋１０
-3.17））2 ×２．５3＝１．４９×１０-9 となり、ＣａＦ2 のＫsp＝４．９×１０-11 以上とな
り、ＣａＦ2 スケール析出の可能性が出てくるが、スケ
ール防止剤の添加で、スケールの析出が抑えられてい
る。
【００５４】実施例３の第２のＲＯ透過水の水質分析結
果を表２に、第２のＲＯ透過水量の経時変化を図７に示
す。透過水の電気伝導度は４０μＳ／ｃｍ、ＲＯ透過水
量は約３ヶ月の運転で初期値の９６％を保ち安定であっ
た。
果を表２に、第２のＲＯ透過水量の経時変化を図７に示
す。透過水の電気伝導度は４０μＳ／ｃｍ、ＲＯ透過水
量は約３ヶ月の運転で初期値の９６％を保ち安定であっ
た。
【００５５】比較例２ 上記実施例３と比較するため、比較例２として実施例３
と同様の原水、逆浸透膜、装置を用いてスケール防止剤
は添加せずに水酸化ナトリウムを第１のＲＯ濃縮水のｐ
Ｈ６となるように添加して、実施例３と並列して逆浸透
膜装置の運転を実施した。
と同様の原水、逆浸透膜、装置を用いてスケール防止剤
は添加せずに水酸化ナトリウムを第１のＲＯ濃縮水のｐ
Ｈ６となるように添加して、実施例３と並列して逆浸透
膜装置の運転を実施した。
【００５６】比較例２の第２のＲＯ透過水の水質を表２
に、第２のＲＯ透過水量の経時変化を図７に示す。透過
水の電気伝導度は４０μＳ／ｃｍで実施例３と同様であ
ったが、ＲＯ透過水量は運転初期から低下傾向を示し、
約３ヶ月の運転で初期値の約９０％となり、明らかな膜
面へのスケール析出傾向を示した。
に、第２のＲＯ透過水量の経時変化を図７に示す。透過
水の電気伝導度は４０μＳ／ｃｍで実施例３と同様であ
ったが、ＲＯ透過水量は運転初期から低下傾向を示し、
約３ヶ月の運転で初期値の約９０％となり、明らかな膜
面へのスケール析出傾向を示した。
【００５７】
【表２】
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の逆浸透膜
装置の運転方法によれば、原水中にスケール生成塩が飽
和以上に含まれる場合、あるいは逆浸透膜運転の濃縮過
程によってスケール生成塩が飽和以上になると予測され
る場合でも、ＲＯ膜面にスケール汚染を生じることな
く、安定運転を行うことが可能となり、優れた処理水の
水質を得ることが可能となる。
装置の運転方法によれば、原水中にスケール生成塩が飽
和以上に含まれる場合、あるいは逆浸透膜運転の濃縮過
程によってスケール生成塩が飽和以上になると予測され
る場合でも、ＲＯ膜面にスケール汚染を生じることな
く、安定運転を行うことが可能となり、優れた処理水の
水質を得ることが可能となる。
【００５９】また、原水にアルカリを添加して、炭酸ガ
スの透過などによる脱塩水の水質低下を回避しながらＲ
Ｏ膜処理を行う場合でも、ＲＯ膜面のスケール汚染を回
避しながら安定運転を行うことが可能となり、優れた処
理水の水質を得ることが可能となる。
スの透過などによる脱塩水の水質低下を回避しながらＲ
Ｏ膜処理を行う場合でも、ＲＯ膜面のスケール汚染を回
避しながら安定運転を行うことが可能となり、優れた処
理水の水質を得ることが可能となる。
【００６０】したがって、結果として、適切な薬品使用
が可能となり、薬品コストや作業量の増加によるランニ
ングコストの増大や水質低下などの問題を解消すること
ができる。
が可能となり、薬品コストや作業量の増加によるランニ
ングコストの増大や水質低下などの問題を解消すること
ができる。
【図１】本発明の第１実施態様に係る逆浸透膜装置の運
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る逆浸透膜装置の運
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
【図３】第１実施態様の変形例に係る逆浸透膜装置の運
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
【図４】第２実施態様の変形例に係る逆浸透膜装置の運
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
【図５】本発明の第３実施態様に係る逆浸透膜装置の運
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
転方法を実施するためのプロセスの機器系統図である。
【図６】実施例１、２、比較例１におけるＲＯ透過水量
の特性図である。
の特性図である。
【図７】実施例３、比較例２におけるＲＯ透過水量の特
性図である。
性図である。
１ 原水（被処理水） ２ 原水貯槽 ３、３５ 高圧ポンプ ４ 逆浸透膜装置 ５、４３ 酸注入装置 ６ 透過水 ７ 濃縮水 ８、４１ アルカリ注入装置 ９、４２ スケール防止剤注入装置 １０ １段目ＲＯ膜装置 ２３ １段目ＲＯ膜装置の透過水ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 5/00 ６１０ Ｃ０２Ｆ 5/00 ６１０Ｊ ６２０ ６２０Ａ 5/10 ６１０ 5/10 ６１０Ｚ ６２０ ６２０Ｂ ６２０Ｆ 5/12 5/12 5/14 5/14 Ａ (72)発明者 川口 修 東京都江東区新砂１丁目２番８号 オルガ ノ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 HA01 HA61 JA02A JA53A JA55A JA58A JA67A JA70A JA71 KA03 KA41 KA51 KA54 KA55 KA63 KA64 KA68 KA69 KA71 KB30 KD03 KD12 KD17 KD27 KD30 MA01 MA03 MC18 MC33 MC54 PB04 PB05 PB06 PB08 PC01
Claims (7)
- 【請求項１】 金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有す
る被処理水を逆浸透膜装置に通水して透過水と濃縮水と
に分離する逆浸透膜装置の運転方法において、被処理水
が下記（１）式を満たす場合、下記（２）式を満たすよ
うに被処理水に酸を添加することを特徴とする逆浸透膜
装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２） （ここで、ｆ（Ｋ）は陰イオンＡn-に起因する酸ＨnＡ
の電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・・×Ｋanで
表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それぞれ、酸Ｈ
nＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電離定数を示
す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水に対する透
過水の回収率（％）を示す。） - 【請求項２】 前段の逆浸透膜装置の濃縮水を次段の逆
浸透膜装置に通水するように逆浸透膜装置を多段に配置
し、１段目以降の任意の逆浸透膜装置の濃縮水に対し前
記（２）式を満たす処理を行い、２段目以降の逆浸透膜
装置の透過水を１段目逆浸透膜装置の透過水に合流させ
る、請求項１の逆浸透膜装置の運転方法。 - 【請求項３】 金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有す
る被処理水にアルカリを添加した後、逆浸透膜装置に通
水して透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置の運転
方法において、アルカリ添加後の被処理水が下記（１）
式を満たす場合に被処理水にスケール防止剤を添加する
ことを特徴とする逆浸透膜装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （ここで、ｆ（Ｋ）は陰イオンＡn-に起因する酸ＨnＡ
の電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・・×Ｋanで
表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それぞれ、酸Ｈ
nＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電離定数を示
す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水に対する透
過水の回収率（％）を示す。） - 【請求項４】 前段の逆浸透膜装置の濃縮水を次段の逆
浸透膜装置に通水するように逆浸透膜装置を多段に配置
し、１段目以降の任意の逆浸透膜装置の濃縮水にアルカ
リを添加した後、次段の逆浸透膜装置に通水してさらに
透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜装置の運転方法で
あり、アルカリ添加後の前段の逆浸透膜装置の濃縮水が
前記（１）式を満たす場合に該濃縮水にスケール防止剤
を添加し、２段目以降の逆浸透膜装置の透過水を１段目
逆浸透膜装置の透過水に合流させる、請求項３の逆浸透
膜装置の運転方法。 - 【請求項５】 金属イオンＭm+と陰イオンＡn-を含有す
る被処理水を、前段の逆浸透膜装置の透過水を次段の逆
浸透膜装置に通水するように、多段直列に配置された逆
浸透膜装置に通水して透過水と濃縮水に分離する逆浸透
膜装置の運転方法において、１段目以降の任意の逆浸透
膜装置の透過水に、アルカリを添加するとともに、アル
カリ添加後の該透過水が下記（１）式を満たす場合に該
透過水にスケール防止剤を添加することを特徴とする逆
浸透膜装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ≦〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （１） （ここで、ｆ（Ｋ）は陰イオンＡn-に起因する酸ＨnＡ
の電離定数で、ｆ（Ｋ）＝Ｋa1×Ｋa2×・・・×Ｋanで
表される（Ｋa1、Ｋa2、・・・Ｋanは、それぞれ、酸Ｈ
nＡの第１、第２、・・・第ｎステップの電離定数を示
す。）。Ｒは逆浸透膜装置における被処理水に対する透
過水の回収率（％）を示す。） - 【請求項６】 被処理水が前記（１）式を満たす場合、
下記（２）式を満たすように、前記１段目以降の任意の
逆浸透膜装置への供給水側に酸を添加する、請求項５の
逆浸透膜装置の運転方法。 〔塩ＭnＡmの溶解度積Ｋsp〕 ＞〔Ｍm+〕n ×〔Ａn-〕m ×〔ｆ（Ｋ）÷（〔Ｈ+〕n ＋ｆ（Ｋ））〕m ×〔（１００÷（１００−Ｒ））〕(n+m) （２） - 【請求項７】 被処理水中の金属イオンＭm+がマグネシ
ウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、バリウムイ
オンおよびストロンチウムイオンから選ばれる少なくと
も一種からなり、陰イオンＡn-がフッ化物イオン、硫酸
イオン、炭酸イオンおよびリン酸イオンから選ばれる少
なくとも一種からなる、請求項１ないし６のいずれかに
記載の逆浸透膜装置の運転方法。
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| JP2000386867A JP2002186835A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 逆浸透膜装置の運転方法 |
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| JP2000386867A Pending JP2002186835A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 逆浸透膜装置の運転方法 |
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