JP2002210335A5 - - Google Patents

Description

【０００２】
【従来の技術】
逆浸透膜を用いた脱塩装置は、海水淡水化やかん水の淡水化に限らず、下排水の脱塩再利用や食塩工業などにおける有価物の濃縮等、さまざまな分野で使用されており、さらには、半導体デバイス製造工程で使用される洗浄用超純水の製造装置から排出される脱塩排水の脱塩処理に用いられている。

実施例２
下記装置仕様及び運転条件において、ｐＨ調整手段８ｂとスケール防止剤添加手段９ｂを省略した以外は、図２と同様の構成の逆浸透膜モジュール集合体を使用した。結果を図５及び図６に示す。図５は運転日数に対する透過流束保持率（％）の変化を示し、図６は運転日数に対するナトリウム阻止率（％）の変化を示す。

本例では、被処理水は、カルシウムとフッ化物イオンについて、フッ化カルシウムとしてのイオン濃度積が、その溶解度積である３．５×１０^-11 を超えて、１５．９×１０^-11 となっており、過飽和の状態である。本例のＲＯでは回収率が７５％であり、濃縮水は元の濃度の約４倍となるため、上記イオン濃度積は６４倍の１０．２×１０^-9となる。このような状態では、フッ化カルシウムがＲＯの膜面に析出し、透過水流量や阻止率が低下してしまう。すなわち、３０日間の脱塩工程で、初期の透過水流量の７０％まで、ナトリウムの阻止率は初期値９５％に対して、８８％に低下してしまう（比較例２）。実施例２においては、１５日経過後、逆浸透膜モジュール配置変換脱塩工程を行ったため、後段側のＲＯの膜が洗浄され透過水量が徐々に回復し、全体の透過水量が増加した。一方、前段側のＲＯの膜が新たに汚染され、徐々に水が透過し難くなり、全体の透過水量は減少に転じた。３０日以降の再度の脱塩工程により、再び透過水流量は初期の９０％まで減少したので、逆浸透膜モジュール配置変換脱塩工程に切替え、回復させた。以上の操作を繰り返し、薬品洗浄を実施することなく、透過水流束保持率９０％以上を維持して９０日間、運転することができた。また、ナトリウム阻止率も透過水流束保持率と同様の低下傾向を示し、ナトリウム阻止率９０％以上を維持して９０日間、運転することができた（図６）。一方、比較例２は９０日後、透過水流束保持率６０％程度まで減少した。また、ナトリウム阻止率は８７％に低下した。

本例では、被処理水は、カルシウムとフッ化物イオンについて、フッ化カルシウムとしてのイオン濃度積が０．２７×１０^-11 であり、原水のままであれば、その溶解度積である３．５×１０^-11 を超えてはいない。しかし、本例のＲＯでは回収率が７５％であり、濃縮水は元の濃度の約４倍となるため、上記イオン濃度積は６４倍の１７×１０^-11 となる。このような状態では、フッ化カルシウムがＲＯの膜面に析出し、透過水流量や阻止率が低下してしまう。また、この水はシリカ濃度が１０９mg as SiO₂ /l であり、ほぼ飽和濃度に達している。濃縮水は元の濃度の約４倍となるため、シリカは４４０mg as SiO₂ /l もの濃度に達し、膜面にスケールとして析出し、透過水流量や阻止率が低下してしまう。本例の装置では、３０日間の脱塩工程で、初期の透過水流量の７５％に、シリカの阻止率は初期値９８％に対して、９０％にそれぞれ低下してしまう（比較例３）。このように、比較例３ではｐＨを６以下に調整しても、また、スケール防止剤を添加してもフッ化カルシウムの析出による膜面の汚染を同時に防止することはできない。実施例３においては、１５日間の脱塩工程の実施により、透過水量は徐々に減少し、初期の９０％まで達する。ここで、逆浸透膜モジュール配置変換脱塩工程を行ったため、後段側のＲＯの膜が洗浄され透過水量が徐々に回復し、全体の透過水量が増加する。一方、前段側のＲＯの膜が新たに汚染され、徐々に水が透過し難くなり、全体の透過水量は減少に転じた。３０日以降の再度の脱塩工程により、再び透過水流量は初期の９０％まで減少したので、逆浸透膜モジュール配置変換脱塩工程に切替え、回復させた。以上の操作を繰り返し、薬品洗浄を実施することなく、透過水流束保持率９０％以上を維持して９０日間、運転することができた。また、シリカ阻止率も透過水流束保持率と同様の低下傾向を示し、シリカ阻止率９５％以上を維持して９０日間、運転することができた（図８）。一方、比較例３は９０日後、透過水流束保持率６０％程度まで減少した。また、シリカの阻止率は８８％に低下した。