JP2008036605A - Apparatus for producing purified water and method for producing purified water - Google Patents

Apparatus for producing purified water and method for producing purified water Download PDF

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孝博 川勝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce stably and efficiently purified water having a low silica concentration by reducing a silica load of water supplying to a subsequent deionizing device when treating by introducing raw water to a reverse osmosis membrane treatment device, and supplying the water permeated from the reverse osmosis membrane treatment device to an electrically regenerating deionizing device or an ion exchange device. <P>SOLUTION: An apparatus for producing purified water includes the reverse osmosis membrane treatment device provided with a reverse osmosis membrane treated with a rejection rate improving agent composed of a polymer as a principal constituent. An apparatus for producing purified water includes the reverse osmosis membrane treatment device having a means for supplying the rejection rate improving agent composed of the polymer as a principal constituent at its primary side. A method for producing purified water includes a process of treating the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane treatment device with the rejection rate improving agent composed of the polymer as a principal constituent periodically or when the rejection rate of the reverse osmosis membrane treatment device is decreased. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、超純水製造システム等に好適に組み込まれる純水製造装置および純水製造方法に係り、特にシリカ濃度の低い純水を製造するための純水製造装置および純水製造方法に関する。   The present invention relates to a pure water production apparatus and a pure water production method suitably incorporated in an ultrapure water production system and the like, and more particularly to a pure water production apparatus and a pure water production method for producing pure water having a low silica concentration.

従来、高純度の純水を製造するための超純水製造システムには、一般に、逆浸透膜処理装置(以下「RO装置」と記す。)と、このRO装置の透過水を高度処理する電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置(以下、これらを「脱イオン装置」と記す。)とが組み込まれている。   Conventionally, an ultrapure water production system for producing high-purity pure water generally includes a reverse osmosis membrane treatment device (hereinafter referred to as “RO device”) and an electric device for advanced treatment of permeated water of this RO device. A regenerative deionization apparatus or an ion exchange apparatus (hereinafter referred to as “deionization apparatus”) is incorporated.

このような超純水製造システムにおいて原水となる市水、工水、地下水を水源とする用水中に10〜50mg/L程度含まれるシリカは、逆浸透膜(以下「RO膜」と記す。)でも除去することが困難であり、例えば、塩化ナトリウムの阻止率が99%以上のRO膜であっても、0.2〜1mg/L程度のシリカの透過が起こることから、これらが後段の脱イオン装置の負荷となっている。   In such ultrapure water production system, silica contained in about 10 to 50 mg / L of water used as raw water for city water, industrial water and groundwater is a reverse osmosis membrane (hereinafter referred to as “RO membrane”). However, it is difficult to remove, for example, even RO membranes with a sodium chloride rejection rate of 99% or more cause silica permeation of about 0.2 to 1 mg / L. It is a load of the ion device.

一方で、近年、半導体回路形成技術の進歩により、線幅65nm以下の回路を作製することが可能となってきている。それに伴い、超純水に対する要求水質も高まっており、後段処理の負荷を軽減し、より高いレベルでの純水製造を実現する純水製造装置および純水製造方法の開発が望まれている。   On the other hand, in recent years, it has become possible to fabricate a circuit having a line width of 65 nm or less due to progress in semiconductor circuit formation technology. Along with this, the required water quality for ultrapure water is also increasing, and it is desired to develop a pure water production apparatus and a pure water production method that reduce the load of post-treatment and realize pure water production at a higher level.

従来、RO装置の後段の電気再生式脱イオン装置などの脱イオン装置への給水のシリカの負荷を低減させることを目的に、前段のRO装置を多段に設置する方法がとられている(例えば、特開2004−33976号公報など)。しかし、このようにRO装置を多段に設けることは、装置設備が大型化するなどの問題があった。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce the silica load of water supply to a deionization apparatus such as an electric regeneration type deionization apparatus subsequent to the RO apparatus, a method in which the previous RO apparatus is installed in multiple stages (for example, JP, 2004-33976, A, etc.). However, providing the RO apparatus in multiple stages in this way has a problem such as an increase in equipment size.

ところで、本願出願人は、先に、イオン性高分子で処理することにより、無機電解質や水溶性有機物の阻止率を向上させたRO膜を提案している(特開2006−110520号公報)。しかし、本公報には、イオン性高分子でRO膜を処理すること、それにより、NaClなどの完全解離型の無機電解質やイソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の阻止率が向上することは記載されているが、シリカなどのイオン化し難い無機成分の除去については全く記載がない。   By the way, the applicant of the present application has previously proposed an RO membrane in which the blocking rate of inorganic electrolytes and water-soluble organic substances is improved by treating with an ionic polymer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-110520). However, this publication describes that the RO membrane is treated with an ionic polymer, thereby improving the rejection of completely dissociated inorganic electrolytes such as NaCl and water-soluble organic substances such as isopropyl alcohol. However, there is no description about removal of inorganic components that are difficult to ionize such as silica.

また、阻止率向上剤で処理したRO膜を電気再生式脱イオン装置やイオン交換装置と組合せて用いることについても記載も示唆もなされていない。
特開2004−33976号公報 特開2006−110520号公報
Further, there is no description or suggestion about using an RO membrane treated with a rejection improving agent in combination with an electric regeneration type deionization apparatus or ion exchange apparatus.
JP 2004-33976 A JP 2006-110520 A

本発明は上記従来の問題点を解決し、原水をRO装置に導入し、該RO装置の透過水を電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給して処理するに当たり、後段の脱イオン装置への給水のシリカの負荷を軽減して、安定かつ効率的に、シリカ濃度の低い純水を製造する装置および方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, introduces raw water into the RO device, supplies the permeated water of the RO device to the electric regeneration type deionization device or ion exchange device, and processes the latter. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for producing pure water having a low silica concentration stably and efficiently by reducing the silica load of water supplied to the water.

請求項1の純水製造装置は、逆浸透膜処理装置と、電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置とを有し、該逆浸透膜処理装置の透過水を該電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給するようにした純水の製造装置において、該逆浸透膜処理装置は、高分子を主成分とする阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を備えることを特徴とする。   The pure water production apparatus according to claim 1 has a reverse osmosis membrane treatment device and an electric regeneration type deionization device or an ion exchange device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device is supplied to the electric regeneration type deionization device or In the apparatus for producing pure water supplied to an ion exchange device, the reverse osmosis membrane treatment device includes a reverse osmosis membrane treated with a blocking rate improver mainly composed of a polymer.

請求項2の純水製造装置は、逆浸透膜処理装置と、電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置とを有し、該逆浸透膜処理装置の透過水を該電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給するようにした純水の製造装置において、該逆浸透膜処理装置は、その一次側に高分子を主成分とする阻止率向上剤を供給するための阻止率向上剤供給手段を有することを特徴とする。   The pure water production apparatus according to claim 2 includes a reverse osmosis membrane treatment device and an electric regeneration deionization device or an ion exchange device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device is supplied to the electric regeneration type deionization device or In the pure water production apparatus supplied to the ion exchange apparatus, the reverse osmosis membrane treatment apparatus has a rejection rate improver supply means for supplying a rejection rate improver mainly composed of a polymer to the primary side thereof. It is characterized by having.

請求項3の純水製造装置は、請求項1又は2において、前記逆浸透膜処理装置の透過水中のシリカ濃度を測定するためのシリカ濃度測定手段を有することを特徴とする。   A pure water production apparatus according to a third aspect is characterized in that, in the first or second aspect, the apparatus includes a silica concentration measuring means for measuring the silica concentration in the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment apparatus.

請求項4の純水製造方法は、原水を逆浸透膜処理装置に導入し、該逆浸透膜処理装置の透過水を電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給して処理する純水の製造方法において、定期的に、又は該逆浸透膜処理装置の阻止率が低下した際に、高分子を主成分とする阻止率向上剤で該逆浸透膜処理装置の逆浸透膜を処理する工程を有することを特徴とする。   The pure water production method according to claim 4 introduces raw water into a reverse osmosis membrane treatment device, and supplies the permeate from the reverse osmosis membrane treatment device to an electric regenerative deionization device or ion exchange device for treatment. In the production method, the step of treating the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane treatment device with a rejection rate improver mainly composed of a polymer, periodically or when the rejection rate of the reverse osmosis membrane treatment device decreases. It is characterized by having.

本発明によれば、RO膜を高分子を主成分とする阻止率向上剤で処理することにより、RO膜のシリカ阻止率を高めることができ、後段の電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置への給水のシリカの負荷を軽減して安定かつ効率的にシリカ濃度の低い純水を製造することができる。   According to the present invention, the silica rejection of the RO membrane can be increased by treating the RO membrane with a rejection rate improver mainly composed of a polymer, and the electric regeneration deionization device or ion exchange device in the subsequent stage can be increased. Pure water with a low silica concentration can be produced stably and efficiently by reducing the silica load of the water supply to the water.

以下、図面を参照して本発明の純水製造装置および純水製造方法の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a pure water production apparatus and a pure water production method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の純水製造装置および純水製造方法の実施の形態を示す系統図である。図2,3は本発明に係るRO装置の洗浄および阻止率向上処理手段の一例を示す系統図である。   FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a pure water production apparatus and a pure water production method of the present invention. 2 and 3 are system diagrams showing an example of the RO apparatus cleaning and rejection rate improvement processing means according to the present invention.

本発明の純水製造装置および純水製造方法は、原水をRO装置で逆浸透膜処理(以下「RO処理」と記す。)した後、RO装置の透過水を電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給して純水を製造するものであるが、RO装置の目詰まりやファウリングを防止する目的で、図1に示す如く、RO装置3の前処理装置として活性炭塔1や濾過装置2を設けることが好ましい。濾過装置2としては、砂濾過装置、限外濾過膜装置、精密濾過膜装置、小型濾過装置などを用いることができる。前処理装置としては更にプレフィルターを設けても良く、また凝集処理装置などを設けても良い。   In the pure water production apparatus and the pure water production method of the present invention, the raw water is subjected to reverse osmosis membrane treatment (hereinafter referred to as “RO treatment”) with the RO device, and then the permeated water of the RO device is electrically regenerated deionization device or ion. The pure water is produced by supplying it to the exchange device. For the purpose of preventing clogging and fouling of the RO device, as shown in FIG. 2 is preferably provided. As the filtration device 2, a sand filtration device, an ultrafiltration membrane device, a microfiltration membrane device, a small filtration device or the like can be used. As the pretreatment device, a prefilter may be further provided, or an agglomeration treatment device may be provided.

また、RO装置3に供給する水(RO給水)は、RO装置3における濃縮でスケールが生成するのを防止するために、必要に応じてpH調整剤を添加することにより、pH5〜8、特にpH5.5〜7.8、とりわけpH6〜7に調整することが好ましい。   Further, the water supplied to the RO device 3 (RO water supply) is adjusted to have a pH of 5 to 8, particularly by adding a pH adjuster as necessary in order to prevent the scale from being generated by the concentration in the RO device 3. It is preferable to adjust the pH to 5.5 to 7.8, particularly pH 6 to 7.

また、RO装置の透過水(RO透過水)中の炭酸を除去するために、図1に示す如く、RO装置3と、後段の電気再生式脱イオン装置5との間には膜脱気装置4等の脱炭酸装置を設けることが好ましい。この脱炭酸装置は、RO装置の前段に設けても良いが、効率的に炭酸を除去する目的でRO装置3と電気再生式脱イオン装置5との間に設けることが好ましい。   Further, in order to remove carbonic acid in the permeated water (RO permeated water) of the RO device, as shown in FIG. 1, a membrane deaerator is provided between the RO device 3 and the electric regeneration deionizer 5 at the subsequent stage. It is preferable to provide a decarboxylation device such as 4. This decarboxylation device may be provided in front of the RO device, but is preferably provided between the RO device 3 and the electric regenerative deionization device 5 for the purpose of efficiently removing carbonic acid.

RO装置3は通常1段で用いられるが、水質向上のために、2段以上の多段に設けても良い。   The RO device 3 is normally used in one stage, but may be provided in two or more stages to improve water quality.

電気再生式脱イオン装置5は、再生のための薬剤が不要であるため、純水製造分野において好適に用いられるが、この電気再生式脱イオン装置5の代りにイオン交換装置(イオン交換樹脂塔)を設けても良い。また、高度に脱イオン処理を行う必要がある場合には、このような脱イオン装置を多段に設けても良い。脱イオン装置を多段に設ける場合同じ装置を多段に設けても良いし、異なる装置を多段に設けても良い。例えば、前段に電気再生式脱イオン装置を設け、後段にイオン交換装置を設けても良い。   Since the electric regeneration type deionization apparatus 5 does not require a chemical for regeneration, it is preferably used in the field of pure water production. Instead of the electric regeneration type deionization apparatus 5, an ion exchange apparatus (ion exchange resin tower) is used. ) May be provided. Moreover, when it is necessary to perform deionization processing highly, such a deionization apparatus may be provided in multiple stages. When the deionization apparatus is provided in multiple stages, the same apparatus may be provided in multiple stages, or different apparatuses may be provided in multiple stages. For example, an electric regeneration type deionization device may be provided at the front stage and an ion exchange device may be provided at the rear stage.

更に、図1に図示されない電気再生式脱イオン装置5へ供給されるRO透過水のシリカ濃度を測定するためのシリカ濃度測定手段を設けることが好ましい。これは、RO装置3のシリカ除去率を監視することで、適宜、RO膜を交換したり、本発明に係わる阻止率向上処理を行うことができるからである。シリカ濃度測定手段としては、0.01〜1mg−SiO/Lまで測定可能な、モリブデン青法、モリブデン黄法を好適に採用することができる。 Furthermore, it is preferable to provide a silica concentration measuring means for measuring the silica concentration of RO permeated water supplied to the electric regeneration type deionization apparatus 5 not shown in FIG. This is because by monitoring the silica removal rate of the RO device 3, the RO membrane can be appropriately replaced or the rejection rate improving process according to the present invention can be performed. The silica concentration measuring means, 0.01~1mg-SiO 2 / L measurable up, molybdenum blue method, can be suitably employed molybdenum yellow method.

なお、図1における電気再生式脱イオン装置5の後段には、通常超純水製造装置で用いられるサブシステム(通常、純水タンク、紫外線殺菌装置、非再生式イオン交換装置、限外濾過膜装置で構成される)が設けられる。   1 is a sub-system (usually a pure water tank, an ultraviolet sterilizer, a non-regenerative ion exchanger, an ultrafiltration membrane) normally used in an ultrapure water production apparatus. Comprised of devices).

本発明においては、このような純水製造装置の電気再生式脱イオン装置(又はイオン交換装置)の前段のRO装置のRO膜を高分子を主成分とする阻止率向上剤によって処理する(以下、この処理を「阻止率向上処理」と称す。)。   In the present invention, the RO membrane of the RO device in the previous stage of the electric regeneration type deionization apparatus (or ion exchange apparatus) of such a pure water production apparatus is treated with a blocking rate improver mainly composed of a polymer (hereinafter referred to as “reaction rate improving agent”). This processing is referred to as “blocking rate improvement processing”.)

RO装置に装填されるRO膜は、膜を介する溶液間の浸透圧差以上の圧力を高濃度側にかけて、溶質を阻止し、溶媒を透過する液体分離膜である。RO膜の膜構造としては、非対称膜、複合膜などの高分子膜などを挙げることができる。本発明に適用されるRO膜の素材としては、例えば、芳香族系ポリアミド、脂肪族系ポリアミド、これらの複合材などのポリアミド系素材、酢酸セルロースなどのセルロース系素材などを挙げることができる。これらの中で、芳香族系ポリアミドRO膜に本発明に係る阻止率向上処理を特に好適に適用することができる。   The RO membrane loaded in the RO device is a liquid separation membrane that applies a pressure higher than the osmotic pressure difference between solutions through the membrane to the high concentration side to block the solute and permeate the solvent. Examples of the membrane structure of the RO membrane include polymer membranes such as asymmetric membranes and composite membranes. Examples of the RO membrane material applied to the present invention include aromatic polyamides, aliphatic polyamides, polyamide materials such as composite materials thereof, and cellulose materials such as cellulose acetate. Among these, the rejection improvement process according to the present invention can be particularly suitably applied to the aromatic polyamide RO membrane.

RO膜モジュールの形式については特に制限はなく、例えば、管状膜モジュール、平面膜モジュール、スパイラル膜モジュール、中空糸膜モジュールなどを適用することができる。   There is no restriction | limiting in particular about the form of RO membrane module, For example, a tubular membrane module, a planar membrane module, a spiral membrane module, a hollow fiber membrane module etc. are applicable.

このようなRO膜を阻止率向上処理するための阻止率向上剤としては、重量平均分子量2000〜6000のポリアルキレングリコール鎖を有する高分子や、重量平均分子量10万以上のイオン性高分子を好適に用いることができる。   As a blocking rate improver for treating such an RO membrane, a polymer having a polyalkylene glycol chain having a weight average molecular weight of 2000 to 6000 or an ionic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more is suitable. Can be used.

重量平均分子量2000〜6000のポリアルキレングリコール鎖を有する高分子のポリアルキレングリコール鎖は、アルキレングリコールの脱水重縮合により生成したと考えられる構造を有するが、実際にはアルキレンオキシドのアルカリによるアニオン重合又はプロトン開始によるカチオン重合により製造することができる。   The polymer polyalkylene glycol chain having a polyalkylene glycol chain having a weight average molecular weight of 2000 to 6000 has a structure that is considered to be formed by dehydration polycondensation of alkylene glycol. It can be produced by cationic polymerization with proton initiation.

重量平均分子量2000〜6000のポリアルキレングリコール鎖を有する高分子のポリアルキレングリコール鎖としては、例えば、ポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリトリメチレングリコール鎖、ポリテトラメチレングリコール鎖などを挙げることができる。これらのうち、ポリアルキレングリコール鎖としては、ポリエチレングリコール鎖が好ましい。即ち、ポリエチレングリコール鎖を有する高分子は、水溶性が大きいので阻止率向上剤として取り扱いやすく、複合膜表面に対する親和性が高いので、処理後の経時的な性能低下が少ない。   Examples of the polymer polyalkylene glycol chain having a polyalkylene glycol chain having a weight average molecular weight of 2000 to 6000 include a polyethylene glycol chain, a polypropylene glycol chain, a polytrimethylene glycol chain, and a polytetramethylene glycol chain. . Among these, as the polyalkylene glycol chain, a polyethylene glycol chain is preferable. That is, since a polymer having a polyethylene glycol chain is highly water-soluble, it is easy to handle as a blocking rate improver and has a high affinity for the composite membrane surface, so that there is little degradation in performance over time after treatment.

これらのポリアルキレングリコール鎖は、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、オキセタン、テトラヒドロフランなどの開環重合により形成することができる。   These polyalkylene glycol chains can be formed, for example, by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, oxetane, tetrahydrofuran or the like.

また、このポリアルキレングリコール鎖を有する高分子は、重量平均分子量が2000〜6000であり、好ましくは3000〜5000である。ポリアルキレングリコール鎖の重量平均分子量が2000未満であると、阻止率向上処理効果が十分に得られず、処理後の定着性も低くなるおそれがある。ポリアルキレングリコール鎖の重量平均分子量が6000を超えると、処理によりRO膜の透過流束が大きく低下し、操作圧力が増大するおそれがある。この重量平均分子量は、ポリアルキレングリコール鎖からなる高分子の水溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求めることができる。   The polymer having a polyalkylene glycol chain has a weight average molecular weight of 2000 to 6000, preferably 3000 to 5000. When the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol chain is less than 2000, the effect of improving the rejection rate cannot be sufficiently obtained, and the fixability after the processing may be lowered. When the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol chain exceeds 6000, the permeation flux of the RO membrane is greatly reduced by the treatment, and the operation pressure may be increased. This weight average molecular weight can be obtained by analyzing an aqueous solution of a polymer comprising a polyalkylene glycol chain by gel permeation chromatography (GPC) and converting the obtained chromatogram to the molecular weight of a polyethylene oxide standard product. .

ポリアルキレングリコール鎖を有する高分子として、ポリアルキレングリコール鎖にイオン性基が導入された高分子を用いることができる。導入されるイオン性基としては、例えば、スルホ基(−SOH)、カルボキシル基(−COOH)、アミノ基(−NH)、第四級アンモニウム基(−N)などを挙げることができるが、RO膜は、スケールの発生を防止するために、弱酸性条件で通水を行うことが多く、その場合、アニオンリッチになることから、強アニオン性のスルホ基の導入が有効である。 As the polymer having a polyalkylene glycol chain, a polymer in which an ionic group is introduced into the polyalkylene glycol chain can be used. Examples of the ionic group to be introduced include a sulfo group (—SO 3 H), a carboxyl group (—COOH), an amino group (—NH 2 ), a quaternary ammonium group (—N + R 3 X ), and the like. In order to prevent the occurrence of scale, RO membranes often pass water under weakly acidic conditions, and in that case, they become anion-rich, so that a strong anionic sulfo group is introduced. Is effective.

ポリアルキレングリコール鎖にスルホ基を導入する方法としては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレングリコール水溶液にエポキシプロパノールと亜硫酸ナトリウムを添加し、70〜90℃の還流条件下で反応させることにより、下記式[1]又は式[2]で示されるスルホン化ポリエチレングリコールを合成する方法が挙げられる。   The method for introducing a sulfo group into the polyalkylene glycol chain is not particularly limited. For example, by adding epoxypropanol and sodium sulfite to a polyethylene glycol aqueous solution and reacting under a reflux condition of 70 to 90 ° C., the following formula Examples thereof include a method of synthesizing a sulfonated polyethylene glycol represented by [1] or formula [2].

Figure 2008036605
Figure 2008036605

なお、上記式[1],[2]において、(X、Y)は、(H、CHOH)又は(CHOH、H)である。 In the above formulas [1] and [2], (X, Y) is (H, CH 2 OH) or (CH 2 OH, H).

スルホン化ポリエチレングリコールは上記式[1]又は式[2]で示されるものに限定されるものではなく、例えば、下記式[3]で示される高分子、下記式[4]で示される高分子などを例示することができる。   The sulfonated polyethylene glycol is not limited to those represented by the above formula [1] or [2]. For example, a polymer represented by the following formula [3], a polymer represented by the following formula [4] Etc. can be illustrated.

Figure 2008036605
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重量平均分子量10万以上のイオン性高分子としては、カチオン性高分子やアニオン性高分子を好適に用いることができる。両性高分子の場合は、カチオン性構造単位又はアニオン性構造単位が他の構造単位より多く、全体としてカチオン性又はアニオン性に偏っていることが好ましい。   As the ionic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more, a cationic polymer or an anionic polymer can be suitably used. In the case of an amphoteric polymer, it is preferable that the number of cationic structural units or anionic structural units is larger than that of other structural units, and the whole is biased toward cationic or anionic properties.

カチオン性高分子としては、例えば、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、ポリアクリルアミド、キトサンなどの第一級アミン化合物、ポリエチレンイミンなどの第二級アミン化合物、ポリ(アクリル酸ジメチルアミノエチル)、ポリ(メタクリル酸ジメチルアミノエチル)などの第三級アミン化合物、ポリスチレンに第四級アンモニウム基を付加したものなどの第四級アンモニウム化合物、ポリビニルアミジン、ポリビニルピリジン、ポリピロール、ポリビニルジアゾールなどの複素環を有する化合物などを挙げることができる。カチオン性高分子としては、これらの構造を複数種有する共重合体も用いることができる。これらの中で、複素環を有する化合物を好適に用いることができ、ポリビニルアミジンを特に好適に用いることができる。   Examples of the cationic polymer include primary amine compounds such as polyvinylamine, polyallylamine, polyacrylamide, and chitosan, secondary amine compounds such as polyethyleneimine, poly (dimethylaminoethyl acrylate), and poly (methacrylic acid). Tertiary amine compounds such as dimethylaminoethyl), quaternary ammonium compounds such as those obtained by adding a quaternary ammonium group to polystyrene, compounds having a heterocyclic ring such as polyvinylamidine, polyvinylpyridine, polypyrrole, polyvinyldiazole, etc. Can be mentioned. As the cationic polymer, copolymers having a plurality of these structures can also be used. Among these, compounds having a heterocyclic ring can be preferably used, and polyvinylamidine can be particularly preferably used.

ポリビニルアミジンは、下記一般式[5]で表される構造単位を有するカチオン性高分子である。ただし、一般式[5]において、R〜Rは、各々独立に水素又はメチル基等の炭素数1〜3のアルキル基である。 Polyvinylamidine is a cationic polymer having a structural unit represented by the following general formula [5]. However, in General formula [5], R < 1 > -R < 4 > is respectively independently C1-C3 alkyl groups, such as hydrogen or a methyl group.

Figure 2008036605
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一般式[5]で表される構造単位を有するカチオン性高分子は、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルと、N−ビニルカルボン酸アミド、N−イソプロペニルカルボン酸アミド、N−ビニルカルボン酸イミド又はN−イソプロペニルカルボン酸イミドを共重合し、得られた共重合体を加水分解し、アミジン化することにより製造することができる。このような方法により製造されたポリビニルアミジンは、一般式[5]で表される構造単位の他に、アクリロニトリルなどに由来するシアノ基、シアノ基の加水分解により生成するカルバモイル基、N−ビニルカルボン酸アミド単位などの加水分解により生成するアミノ基などを有する可能性がある。市販製品としてダイヤニトリックス社製カチオン系高分子凝集剤「ダイヤフロック(登録商標)KP7000」を利用できる。ポリビニルアミジンは、複素環の窒素原子と第一級アミンの窒素原子がカチオン性を有するので、カチオン密度が高く、水中のカチオン種に対して高い阻止率向上効果が発現する。他の複素環を有する高分子の場合も、第一級アミンなどのカチオン性の官能基を付与することによって、カチオン密度を高めることができる。   The cationic polymer having the structural unit represented by the general formula [5] includes acrylonitrile or methacrylonitrile, N-vinylcarboxylic acid amide, N-isopropenylcarboxylic acid amide, N-vinylcarboxylic acid imide, or N- It can be produced by copolymerizing isopropenylcarboxylic acid imide, hydrolyzing the resulting copolymer, and amidineating. In addition to the structural unit represented by the general formula [5], the polyvinylamidine produced by such a method includes a cyano group derived from acrylonitrile and the like, a carbamoyl group generated by hydrolysis of the cyano group, and N-vinylcarboxylic acid. It may have an amino group generated by hydrolysis of an acid amide unit or the like. As a commercial product, a cationic polymer flocculant “Diaflock (registered trademark) KP7000” manufactured by Dianitics can be used. Polyvinylamidine has a high cation density since the nitrogen atom of the heterocyclic ring and the nitrogen atom of the primary amine have a cationic property, and a high blocking rate improving effect is exhibited against the cationic species in water. In the case of a polymer having another heterocyclic ring, the cation density can be increased by adding a cationic functional group such as a primary amine.

アニオン性高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などのカルボキシル基を有する高分子、ポリスチレンスルホン酸、デキストラン硫酸、ポリビニルスルホン酸などのスルホン酸基を有する化高分子などを挙げることができる。アニオン性高分子としては、これらの構造を複数種有する共重合体も用いることができる。ポリスチレンスルホン酸のスルホン酸基は、アニオン性が強いために、RO膜の膜表面に安定に吸着して阻止性能を向上させ、それを長く保持させ、しかも、透過流束を大きく低下させることがない。   Examples of the anionic polymer include polymers having a carboxyl group such as polyacrylic acid and polymethacrylic acid, and polymers having a sulfonic acid group such as polystyrene sulfonic acid, dextran sulfate and polyvinyl sulfonic acid. it can. As the anionic polymer, a copolymer having a plurality of these structures can also be used. Since the sulfonic acid group of polystyrene sulfonic acid has strong anionic property, it can be stably adsorbed on the surface of the RO membrane to improve the blocking performance, hold it long, and greatly reduce the permeation flux. Absent.

これらのイオン性高分子は、対イオンを有する塩としても用いることができる。対イオンを有する塩としては、例えば、ポリビニルアミジン塩酸塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム塩などを挙げることができる。   These ionic polymers can also be used as salts having a counter ion. Examples of the salt having a counter ion include polyvinylamidine hydrochloride, polyacrylic acid sodium salt, and polystyrenesulfonic acid sodium salt.

これらのイオン性高分子の重量平均分子量は、10万以上であり、30万以上であることがより好ましく、100万以上であることがさらに好ましい。イオン性高分子の重量平均分子量が10万未満であると、イオン性高分子をRO膜に安定に吸着させ、その状態を長く維持することが困難となり、阻止率向上処理効果が十分に得られないおそれがある。この重量平均分子量は、イオン性高分子の水溶液をゲル浸透クロマトグラフィーにより分析し、得られたクロマトグラムからポリエチレンオキシド標準品の分子量に換算することにより求める。ポリエチレンオキシド標準品が入手し得ない高分子量の領域においては、光散乱法、超遠心法などにより重量平均分子量を求めることができる。   The weight average molecular weight of these ionic polymers is 100,000 or more, more preferably 300,000 or more, and still more preferably 1,000,000 or more. When the weight average molecular weight of the ionic polymer is less than 100,000, it is difficult to stably adsorb the ionic polymer to the RO membrane and maintain the state for a long time, and the treatment rate improvement treatment effect is sufficiently obtained. There is a risk of not. The weight average molecular weight is obtained by analyzing an aqueous solution of an ionic polymer by gel permeation chromatography and converting the obtained chromatogram into the molecular weight of a polyethylene oxide standard product. In a high molecular weight region where a polyethylene oxide standard product cannot be obtained, the weight average molecular weight can be determined by a light scattering method, an ultracentrifugation method, or the like.

このような阻止率向上剤によりRO膜を処理して、阻止率向上剤の上述の高分子をRO膜面に吸着させることにより、RO膜のシリカ阻止率を高めることができる。   By treating the RO membrane with such a blocking rate improver and adsorbing the above-described polymer of the blocking rate improving agent to the RO membrane surface, the silica blocking rate of the RO membrane can be increased.

なお、本発明で用いる高分子を主成分とする阻止率向上剤は、無機電解質又は水溶性有機化合物からなる阻止率確認トレーサーを含有することができる。上述した高分子とともに、トレーサーを含有する水をRO膜に通水することにより、RO膜の阻止率を経時的に確認して、処理の継続又は停止を判断することができる。即ち、透過水のトレーサー濃度が所定の値に達したとき、RO膜の阻止率は所定の値になったと判断し、阻止率向上処理を終了する。この方法によれば、阻止率向上剤水溶液とRO膜との接触時間(通水時間)を必要十分な最小限の長さに制御することができ、RO膜の通常運転を直ちに開始することができる。また、異なる阻止率向上剤を用いて複数回の阻止率向上処理を行う場合も、切り替えのタイミングを逸することなく、複数回の処理を効率的に行うことができる。   In addition, the rejection rate improvement agent which has as a main component the polymer used by this invention can contain the rejection rate confirmation tracer which consists of an inorganic electrolyte or a water-soluble organic compound. By passing water containing the tracer together with the polymer described above through the RO membrane, the blocking rate of the RO membrane can be confirmed over time, and the continuation or stop of the treatment can be determined. That is, when the tracer concentration of the permeated water reaches a predetermined value, it is determined that the RO membrane rejection rate has reached a predetermined value, and the rejection rate improvement process ends. According to this method, the contact time (water passage time) between the aqueous solution for improving the rejection rate and the RO membrane can be controlled to a necessary and sufficient minimum length, and normal operation of the RO membrane can be started immediately. it can. Moreover, also when performing the rejection rate improvement process of multiple times using different rejection rate improvement agents, the process of multiple times can be performed efficiently, without losing the timing of switching.

トレーサーとして用いる無機電解質としては、例えば、塩化ナトリウムなどを挙げることができる。トレーサーとして用いる水溶性有機化合物としては、例えば、イソプロピルアルコールなどを挙げることができる。RO膜への通水中のトレーサーの濃度は、100〜1,000mg/Lであることが好ましく、300〜700mg/Lであることがより好ましい。   Examples of the inorganic electrolyte used as the tracer include sodium chloride. Examples of the water-soluble organic compound used as the tracer include isopropyl alcohol. The concentration of the tracer in the water passing through the RO membrane is preferably 100 to 1,000 mg / L, and more preferably 300 to 700 mg / L.

RO膜の阻止率向上処理方法に特に制限はなく、例えば、RO膜を装着したモジュールに阻止率向上剤を含む水溶液を通水することができ、あるいは、阻止率向上剤を含む水溶液にRO膜を浸漬することもできる。RO膜をモジュールに装着して、あるいは、モジュールにRO膜が装着されたままの状態で、阻止率向上剤を含む水溶液を通水する場合、阻止率向上剤を含む水溶液は、純水やRO膜の透過水から調製することができ、あるいは、RO膜へ通水する被処理水から調製することもできる。RO膜へ通水する被処理水から阻止率向上剤を含む水溶液を調製した場合は、被処理水中に含まれる成分の阻止率を測定することにより、阻止率の変化を経時的に確認することができる。阻止率向上剤を、被処理水中に常時注入することもできる。   There is no particular limitation on the RO membrane rejection rate improving method, for example, an aqueous solution containing the rejection rate improving agent can be passed through a module equipped with the RO membrane, or the RO membrane can be added to the aqueous solution containing the rejection rate improving agent. Can also be immersed. When the RO membrane is attached to the module or when the aqueous solution containing the blocking rate improver is passed with the RO membrane attached to the module, the aqueous solution containing the blocking rate improver is pure water or RO. It can be prepared from the permeated water of the membrane, or it can be prepared from water to be treated that passes through the RO membrane. When preparing an aqueous solution containing a rejection rate improver from the treated water that passes through the RO membrane, confirm the change in the rejection rate over time by measuring the rejection rate of the components contained in the treated water. Can do. It is also possible to always inject the rejection rate improver into the water to be treated.

RO膜の阻止率向上処理に用いる阻止率向上剤水溶液の前述の高分子濃度は、0.05〜50mg/L程度であることが好ましい。阻止率向上剤水溶液のより好ましい高分子濃度は、用いる高分子の種類によって異なり、例えば、前述の重量平均分子量2000〜6000のポリアルキレングリコール鎖を有する高分子の場合、0.1〜1mg/Lが好ましく、分子量10万以上のカチオン性高分子は0.1〜5mg/L、分子量10万以上のアニオン性高分子は0.1〜20mg/Lが好ましい。高分子濃度がこれよりも低いと阻止率向上処理に長時間を要するおそれがある。高分子濃度が50mg/Lを超えると、水溶液の粘度が高くなり、RO膜への通水抵抗が大きくなるおそれがある。また、高分子濃度が50mg/Lを超えると、不必要に厚い吸着層が形成されて濃度分極により、かえって阻止率向上効果が弱くなるおそれがある。   The above-mentioned polymer concentration of the aqueous solution for improving the rejection rate used for the RO membrane rejection rate improving treatment is preferably about 0.05 to 50 mg / L. The more preferable polymer concentration of the aqueous solution for increasing the rejection rate varies depending on the type of polymer used. For example, in the case of the polymer having a polyalkylene glycol chain having a weight average molecular weight of 2000 to 6000, 0.1 to 1 mg / L. The cationic polymer having a molecular weight of 100,000 or more is preferably 0.1 to 5 mg / L, and the anionic polymer having a molecular weight of 100,000 or more is preferably 0.1 to 20 mg / L. If the polymer concentration is lower than this, it may take a long time to improve the rejection rate. When the polymer concentration exceeds 50 mg / L, the viscosity of the aqueous solution increases, and there is a possibility that the water flow resistance to the RO membrane increases. On the other hand, when the polymer concentration exceeds 50 mg / L, an unnecessarily thick adsorbing layer is formed, and the effect of improving the rejection rate may be weakened due to concentration polarization.

阻止率向上剤を含む水溶液を通水する1回当たりの時間は、2〜24時間であることが好ましい。水溶液中の高分子濃度を高くすると、通水時間を短縮することができるが、透過流束の低下が大きくなるおそれがある。   It is preferable that the time per one time of passing the aqueous solution containing the rejection rate improver is 2 to 24 hours. If the polymer concentration in the aqueous solution is increased, the water passing time can be shortened, but the permeation flux may be greatly reduced.

この通水時は、RO装置の透過水排出弁は閉じておくことも可能であるが、透過水を取り出しながら処理することで、装置を休止することなく効率的に処理することができる。   During this water flow, the permeated water discharge valve of the RO device can be closed, but by performing the treatment while taking out the permeated water, the device can be efficiently treated without stopping the device.

阻止率向上処理のタイミングは、定期的に実施することも可能であるが、RO膜のシリカ阻止率が低減したときに実施してもよい。また、通常、RO装置では、定期的又は膜フラックスが低下した際に、RO装置の薬品洗浄が行われるが、薬品洗浄によってRO膜に吸着した阻止率向上剤も除去されるため、薬品洗浄後は阻止率向上剤により処理を行うことが好ましい。   The timing of the rejection rate improvement processing can be performed periodically, but may be performed when the silica rejection rate of the RO membrane is reduced. Also, in the RO device, chemical cleaning of the RO device is performed regularly or when the membrane flux decreases. However, since the blocking rate improver adsorbed on the RO membrane is also removed by chemical cleaning, Is preferably treated with a rejection improving agent.

なお、前記薬品洗浄処理としては、pH4以下、好ましくはpH1〜3での酸洗浄と、pH10以上、好ましくはpH10〜13でのアルカリ洗浄との併用処理が好適であり、酸としては塩酸、硝酸、クエン酸、シュウ酸が、アルカリとしては水酸化ナトリウムなどを用いることができる。   As the chemical cleaning treatment, a combined treatment of acid washing at pH 4 or less, preferably pH 1 to 3, and alkali washing at pH 10 or more, preferably pH 10 to 13 is suitable. Acids include hydrochloric acid and nitric acid. Citric acid and oxalic acid can be used, and sodium hydroxide or the like can be used as the alkali.

なお、阻止率向上剤水溶液の通水時の圧力は通常の水処理する際に使用する圧力と同程度とすることが好ましい。そのようにすることで、膜表面への高分子の吸着を促進することができる。   In addition, it is preferable that the pressure at the time of water flow of a rejection rate improving agent aqueous solution is made into the same grade as the pressure used at the time of carrying out normal water treatment. By doing so, adsorption of the polymer to the film surface can be promoted.

本発明に係る阻止率向処理においては、前述の阻止率向上剤を用いて、RO膜を複数回処理することができる。阻止率向上処理を複数回行うことにより、シリカ阻止率の向上効果、阻止率向上状態の安定性、膜汚染物質に対する耐性などを高めることができる。複数回の処理において、RO膜の阻止率向上剤は、同一の阻止率向上剤を繰り返して使用することができ、あるいは、異なる阻止率向上剤を順次使用することもできる。   In the rejection rate processing according to the present invention, the RO membrane can be processed a plurality of times using the aforementioned rejection rate improver. By performing the rejection improvement process a plurality of times, it is possible to improve the improvement effect of the silica rejection, the stability of the improved rejection ratio, and the resistance to film contaminants. In the treatment of a plurality of times, as the RO membrane rejection rate improver, the same rejection rate improver can be used repeatedly, or different rejection rate improvers can be used sequentially.

RO膜のシリカの阻止率を向上させるためには、膜表面をアニオン性にすることが好ましい。従って、前述のカチオン性高分子とアニオン性高分子とを交互に吸着する処理においては、最後にアニオン性高分子で処理することが好ましい。なお、カチオン高分子とアニオン高分子とを併用する処理では、カチオン高分子による処理/アニオン高分子による処理を1回として、これを複数回、好ましくは6回以下行うことが好ましい。複数回実施することで、阻止率をより向上させることができるが、6回より多くしてもそれ以上の効果の向上は余り見られないためである。   In order to improve the silica rejection of the RO membrane, the membrane surface is preferably anionic. Therefore, in the above-described treatment for alternately adsorbing the cationic polymer and the anionic polymer, it is preferable to finally treat with the anionic polymer. In the treatment using the cationic polymer and the anionic polymer in combination, the treatment with the cationic polymer / the treatment with the anionic polymer is performed once, and this treatment is preferably performed a plurality of times, preferably 6 times or less. This is because the rejection rate can be further improved by carrying out a plurality of times, but even if the number is more than 6 times, the effect is not improved much.

異なる高分子で処理する場合には、変更の際に純水(RO透過水)でリンスすることが好ましい。   When processing with a different polymer, it is preferable to rinse with pure water (RO permeated water) at the time of change.

本発明においては、RO膜を高分子を主成分とする阻止率向上剤で処理することにより、RO透過水として、シリカ濃度0.5mg/L以下、特に0.3mg/L以下の処理水を得ることができるように、RO膜のシリカ阻止率を向上させることが好ましい。このような低シリカ濃度のRO透過水を得ることにより、これを電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置で処理してシリカ濃度0.1mg/L以下の高水質の純水を得ることができる。   In the present invention, by treating the RO membrane with a blocking ratio improver mainly composed of a polymer, treated water having a silica concentration of 0.5 mg / L or less, particularly 0.3 mg / L or less is used as RO permeate. It is preferable to improve the silica rejection of the RO membrane so that it can be obtained. By obtaining such low-silica RO permeated water, it can be treated with an electric regeneration deionizer or ion exchanger to obtain high-quality pure water with a silica concentration of 0.1 mg / L or less. .

次に、図2,3を参照して、本発明に係るRO装置のRO膜の洗浄および阻止率向上処理手順について説明する。   Next, with reference to FIGS. 2 and 3, the procedure for cleaning the RO membrane and improving the rejection rate of the RO device according to the present invention will be described.

図2,3において、11は被処理水タンク、12は処理水タンク、13はアルカリ性洗浄液用タンク、14は酸性洗浄液用タンク、15はアニオン性高分子水溶液用タンク、16はカチオン性高分子水溶液用タンク、20はRO膜モジュール、Pは高圧ポンプ、Pは洗浄液用ポンプ、Pはアニオン性高分子水溶液用ポンプ、Pはカチオン性高分子水溶液用ポンプである。V〜V22はバルブである。なお、図2,3においては主要な配管およびバルブを示してあり、その他のバルブ、ゲージ、配管類は図示を省略してある。 2 and 3, 11 is a treated water tank, 12 is a treated water tank, 13 is an alkaline cleaning liquid tank, 14 is an acidic cleaning liquid tank, 15 is an anionic polymer aqueous solution tank, and 16 is a cationic polymeric aqueous solution. Tank 20, RO membrane module, P 1 is a high pressure pump, P 2 is a pump for cleaning liquid, P 3 is a pump for anionic polymer aqueous solution, and P 4 is a pump for cationic polymer aqueous solution. V 1 to V 22 are valves. 2 and 3 show main pipes and valves, and other valves, gauges and pipes are not shown.

図2,3において、被処理水をRO処理する場合には、バルブV,V,V,V,V22,Vを開、その他のバルブを閉とし、高圧ポンプPを作動させて、被処理水タンク11内の被処理水をRO膜モジュール20に供給してRO膜分離し、透過水を系外へ取り出す。また、濃縮水は被処理水タンク11へ戻すとともに一部をRO給水の濃縮を防止するために、バルブVを開として濃縮水を系外へ排出する。また、バルブV,V17を開として、透過水を処理水タンク12に貯留する。また、場合によっては、バルブV18,V19,V20,V21を開として、透過水をアルカリ性洗浄液用タンク13,酸性洗浄液用タンク14、アニオン性高分子水溶液タンク15、カチオン性高分子水溶液タンク16に送給して、洗浄液や高分子水溶液の希釈、調製等に用いることができる。 2 and 3, when the treated water is RO-treated, the valves V 1 , V 2 , V 5 , V 4 , V 22 , V 3 are opened, the other valves are closed, and the high-pressure pump P 1 is turned on. By operating, the treated water in the treated water tank 11 is supplied to the RO membrane module 20 to separate the RO membrane, and the permeated water is taken out of the system. Further, the concentrated water in order to prevent the concentration of the portion of RO water with returning to the treatment water tank 11 is discharged to the outside of the system concentrated water valve V 3 is opened. Further, the valves V 6 and V 17 are opened, and the permeate is stored in the treated water tank 12. In some cases, the valves V 18 , V 19 , V 20 , V 21 are opened, and the permeate is used for the alkaline cleaning liquid tank 13, the acidic cleaning liquid tank 14, the anionic polymer aqueous solution tank 15, and the cationic polymer aqueous solution. It can be fed to the tank 16 and used for dilution, preparation, etc. of a cleaning liquid or a polymer aqueous solution.

RO処理を行うことにより、RO膜の透過流束が低下した場合の薬品洗浄を行う場合には、高圧ポンプPを停止し、バルブV,V,V,V13を開、その他のバルブを閉として、洗浄液用ポンプPを作動させ、アルカリ性洗浄液用タンク13内のアルカリ性洗浄液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク13に戻すように、循環させる。このとき、バルブVを開として、洗浄液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良い。或いは、バルブV,V18を開として、膜透過させた洗浄液をタンク13に戻しても良い。所定の時間、アルカリ性洗浄液を循環させた後に、場合によっては洗浄液用ポンプPを停止して一定時間薬液を静置保持してから、アルカリ性洗浄液をアルカリ性洗浄液用タンク13に設けたドレイン管(図示せず)から系外へ排出する。 When performing chemical cleaning when the RO membrane permeation flux is reduced by performing RO treatment, the high-pressure pump P 1 is stopped, the valves V 8 , V 2 , V 4 , V 13 are opened, etc. And the cleaning liquid pump P 2 is operated to introduce the alkaline cleaning liquid in the alkaline cleaning liquid tank 13 to the primary side of the RO membrane module 20, and then circulate back to the tank 13 again. At this time, the valve V 5 is opened, a part of the cleaning liquid by membrane permeation may be discharged out of the system. Alternatively, the valves V 6 and V 18 may be opened to return the cleaning liquid that has passed through the membrane to the tank 13. A predetermined time, after circulating the alkaline washing solution, a certain time chemical stops the washing liquid pump P 2 after standing held in some cases, the drain pipe provided in the alkaline washing solution tank 13 the alkaline washing solution (FIG. (Not shown).

次いで、V,V,V,V14を開、その他のバルブを閉として酸性洗浄液用タンク14内の酸性洗浄液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク14に戻すように、循環させる。このとき、バルブVを開として、洗浄液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良い。或いは、バルブV,V19を開として、膜透過させた洗浄液をタンク14に戻しても良い。所定の時間、酸性洗浄液を循環させた後に、場合によっては洗浄液用ポンプPを停止して一定時間薬液を静置保持してから、酸性洗浄液を酸性洗浄液用タンク14に設けたドレイン管(図示せず)から系外へ排出する。 Next, V 9 , V 2 , V 4 , V 14 are opened, the other valves are closed, and the acidic cleaning liquid in the acidic cleaning liquid tank 14 is introduced to the primary side of the RO membrane module 20, and then returned to the tank 14 again. To circulate. At this time, the valve V 5 is opened, a part of the cleaning liquid by membrane permeation may be discharged out of the system. Alternatively, the valves V 6 and V 19 may be opened to return the cleaning liquid that has passed through the membrane to the tank 14. A predetermined time, after circulating the acidic cleaning solution, a certain time chemical stops the washing liquid pump P 2 after standing held in some cases, the drain tube provided with an acidic cleaning solution is acidified solution tank 14 (Fig. (Not shown).

次いで、バルブV,V,V,Vを開、その他のバルブを閉として、処理水タンク12内の処理水でRO膜モジュール20の一次側を洗浄し、洗浄排液をバルブVを介して系外へ排出する。なお、洗浄排液は、洗浄液用タンク13,14に設けたドレイン管から排出するようにしても良い。この処理水による洗浄(リンス)は、アルカリ性洗浄液による洗浄と、酸性洗浄液による洗浄との間に行うこともできる。また、アルカリ性洗浄液による洗浄と、酸性洗浄液による洗浄はどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して2回以上行っても良い。 Next, the valves V 7 , V 2 , V 4 , V 3 are opened, the other valves are closed, the primary side of the RO membrane module 20 is washed with the treated water in the treated water tank 12, and the washing drainage is supplied to the valve V 3 to be discharged out of the system. The cleaning drainage may be discharged from drain pipes provided in the cleaning liquid tanks 13 and 14. This cleaning (rinsing) with the treated water can be performed between the cleaning with the alkaline cleaning liquid and the cleaning with the acidic cleaning liquid. Further, either the cleaning with the alkaline cleaning liquid or the cleaning with the acidic cleaning liquid may be performed first, or may be repeated twice or more alternately.

図2において、高分子水溶液による阻止率向上処理を行う場合には、V10,V,V,V15を開、その他のバルブを閉として、洗浄液用ポンプPを作動させ、アニオン性高分子水溶液用タンク15内のアニオン性高分子水溶液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク15に戻すように、循環させる。このとき、バルブVを開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良いが、バルブV,V20を開として、膜透過させた高分子水溶液をタンク15に戻す方が好ましい。所定の時間、アニオン性高分子水溶液を循環させた後に、アニオン性高分子水溶液タンク15に設けたドレイン管(図示せず)よりアニオン性高分子水溶液を系外へ排出する。 In FIG. 2, in the case of performing the rejection improvement process with the aqueous polymer solution, V 10 , V 2 , V 4 , V 15 are opened, the other valves are closed, and the cleaning liquid pump P 2 is operated to anionic. The anionic polymer aqueous solution in the polymer aqueous solution tank 15 is introduced to the primary side of the RO membrane module 20 and then circulated back to the tank 15 again. At this time, the valve V 5 may be opened to allow a part of the polymer aqueous solution to pass through the membrane and be discharged out of the system. However, the valves V 6 and V 20 may be opened to pass the membrane aqueous solution through the tank. It is preferable to return to 15. After the anionic polymer aqueous solution is circulated for a predetermined time, the anionic polymer aqueous solution is discharged out of the system through a drain pipe (not shown) provided in the anionic polymer aqueous solution tank 15.

次いで、V11,V,V,V16を開、その他のバルブを閉として、カチオン性高分子水溶液用タンク16内のカチオン性高分子水溶液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク16に戻すように、循環させる。このとき、バルブVを開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて系外へ排出しても良いが、バルブV,V21を開として、膜透過させた高分子水溶液をタンク16に戻す方が好ましい。所定の時間、カチオン性高分子水溶液を循環させた後に、カチオン性高分子水溶液用タンク16に設けたドレイン管(図示せず)よりカチオン性高分子水溶液を系外へ排出する。 Next, after V 11 , V 2 , V 4 , V 16 are opened and the other valves are closed, the cationic polymer aqueous solution in the cationic polymer aqueous solution tank 16 is introduced to the primary side of the RO membrane module 20. Circulate to return to the tank 16 again. At this time, the valve V 5 may be opened to allow a part of the polymer aqueous solution to permeate the membrane and be discharged out of the system. However, the valves V 6 and V 21 may be opened and the membrane permeated polymer aqueous solution may be stored in the tank. It is preferable to return to 16. After circulating the cationic polymer aqueous solution for a predetermined time, the cationic polymer aqueous solution is discharged out of the system from a drain pipe (not shown) provided in the cationic polymer aqueous solution tank 16.

次いで、バルブV,V,V,VとバルブV20又はV21を開、その他のバルブを閉として、処理水タンク12内の処理水でRO膜モジュール20の一次側を洗浄し、洗浄排液の一部をバルブVを介して系外へ、残部を高分子水溶液用タンク15又は16のいずれかを経由してそこから系外へ排出する。この処理水による洗浄(リンス)は、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理との間にも行うことが好ましい。なお、前述の如く、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子による処理はどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して2回以上行っても良いが、最後にアニオン性高分子水溶液による処理となるようにすることが好ましい。 Next, the valve V 7 , V 2 , V 3 , V 6 and the valve V 20 or V 21 are opened, the other valves are closed, and the primary side of the RO membrane module 20 is washed with treated water in the treated water tank 12. , a portion of the wash effluent out of the system via a valve V 3, the remainder is discharged therefrom through one of the polymer solution tank 15 or 16 to the outside of the system. This washing (rinsing) with the treated water is preferably performed between the treatment with the anionic polymer aqueous solution and the treatment with the cationic polymer aqueous solution. As described above, either the treatment with the anionic polymer aqueous solution or the treatment with the cationic polymer may be performed first, or may be repeated two or more times alternately. It is preferable to use a treatment with an aqueous solution.

図3において、高分子水溶液による阻止率向上処理を行う場合には、まず、バルブV10を開として、ポンプPを作動させ、アニオン性高分子水溶液用タンク15内のアニオン性高分子水溶液を被処理水タンク11に導入し、その後、高圧ポンプPを作動させ、バルブV,V,V22を開、その他のバルブを閉として、被処理水タンク11内のアニオン性高分子水溶液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク11に戻すように、循環させる。このとき、バルブV及びVを開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて電気再生式脱イオン装置5の供給水とするとともに、高分子水溶液の一部を系外へ排出させることが好ましい。このようにすることで、装置の運転を停止する時間を短縮することができる。所定の時間、アニオン性高分子水溶液を循環させた後に、バルブV10を閉じるとともにポンプPを停止し、アニオン性高分子水溶液の導入を停止する。 In FIG. 3, when performing the rejection improvement process with the polymer aqueous solution, first, the valve V 10 is opened, the pump P 3 is operated, and the anionic polymer aqueous solution in the anionic polymer aqueous solution tank 15 is removed. After introducing into the water tank 11 to be treated, the high pressure pump P 1 is operated, the valves V 2 , V 4 , V 22 are opened, and the other valves are closed. Is introduced to the primary side of the RO membrane module 20 and then circulated back to the tank 11 again. At this time, the valves V 5 and V 3 are opened to allow a part of the polymer aqueous solution to pass through the membrane to be supplied to the electric regeneration deionization device 5 and to discharge a part of the polymer aqueous solution out of the system. It is preferable. By doing in this way, the time which stops operation | movement of an apparatus can be shortened. A predetermined time, after circulating the anionic polymer solution, a pump P 3 stop closes the valve V 10, to stop the introduction of the anionic polymer solution.

次いで、バルブV11を開として、ポンプPを作動させ、カチオン性高分子水溶液用タンク16内のカチオン性高分子水溶液を被処理水タンク11に導入し、その後、高圧ポンプPを作動させ、バルブV,V,V22を開、その他のバルブを閉として、被処理水タンク11内のカチオン性高分子水溶液をRO膜モジュール20の一次側に導入した後、再びタンク11に戻すように、循環させる。このとき、バルブV及びVを開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて電気再生式脱イオン装置5の供給水とするとともに、高分子水溶液の一部を系外へ排出させることが好ましい。このようにすることで、装置の運転を停止する時間を短縮することができる。所定の時間、カチオン性高分子水溶液を循環させた後に、バルブV11を閉じるとともにポンプPを停止し、カチオン性高分子水溶液の導入を停止する。 Then, the valve V 11 is opened, the pump P 4 is operated, the cationic polymer solution in the cationic aqueous polymer solution tank 16 is introduced into the treated water tank 11, then actuates the high-pressure pump P 1 Then, the valves V 2 , V 4 , V 22 are opened and the other valves are closed, and the cationic polymer aqueous solution in the water tank 11 to be treated is introduced to the primary side of the RO membrane module 20 and then returned to the tank 11 again. So that it circulates. At this time, the valves V 5 and V 3 are opened to allow a part of the polymer aqueous solution to pass through the membrane to be supplied to the electric regeneration deionization device 5 and to discharge a part of the polymer aqueous solution out of the system. It is preferable. By doing in this way, the time which stops operation | movement of an apparatus can be shortened. After circulating the cationic polymer aqueous solution for a predetermined time, the valve V 11 is closed and the pump P 4 is stopped to stop the introduction of the cationic polymer aqueous solution.

次いで、バルブV,V,Vを開、その他のバルブを閉として、高圧ポンプPを停止するとともにポンプPを稼動して処理水タンク12内の処理水でRO膜モジュール20の一次側を洗浄するとともに、洗浄排液をバルブVを介して系外へ排出する。この処理水による洗浄(リンス)は、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理との間に行うこともできるが、高分子水溶液の導入を停止した後、被処理水のRO処理を所定時間(被処理水タンク11の滞留時間の3倍程度)実施することで省略することができる。なお、アニオン性高分子水溶液による処理と、カチオン性高分子水溶液による処理はどちらを先に行っても良く、交互に繰り返して2回以上行っても良いが、最後にアニオン性高分子水溶液による処理となるようにすることが好ましい。 Next, the valves V 7 , V 2 , V 3 are opened, the other valves are closed, the high-pressure pump P 1 is stopped, and the pump P 2 is operated to treat the RO membrane module 20 with the treated water in the treated water tank 12. with washing the primary side, the wash effluent is discharged out of the system via a valve V 3. This washing (rinsing) with treated water can be performed between the treatment with the anionic polymer aqueous solution and the treatment with the cationic polymer aqueous solution, but after stopping the introduction of the polymer aqueous solution, The RO treatment can be omitted by carrying out the predetermined time (about three times the residence time of the water tank 11 to be treated). Either the treatment with the anionic polymer aqueous solution or the treatment with the cationic polymer aqueous solution may be performed first, or may be repeated twice or more, but finally the treatment with the anionic polymer aqueous solution. It is preferable that

なお、図2,3は、本発明に係るRO装置の洗浄および阻止率向上処理手順の一例を示すものであって、本発明は何ら図示の方法に限定されるものではない。   2 and 3 show an example of the procedure for cleaning the RO device and improving the rejection rate according to the present invention, and the present invention is not limited to the illustrated method.

図2では、RO透過水を用いて薬品洗浄および阻止率向上処理を行い、図3では、RO透過水を用いて薬品洗浄を行い、また、被処理水を用いて阻止率向上処理を行うが、別途製造した純水や軟水を用いても良い。また、タンクを共用したり、省略したりすることもできる。更に、阻止率向上処理後のリンス工程は省略することができる他、高分子水溶液は被処理水タンク11とRO膜モジュール2とを連結する配管に注入するようにしても良い。   In FIG. 2, chemical cleaning and rejection rate improvement processing are performed using RO permeated water. In FIG. 3, chemical cleaning is performed using RO permeated water, and rejection rate improvement processing is performed using treated water. Separately produced pure water or soft water may be used. In addition, the tank can be shared or omitted. Further, the rinsing step after the rejection rate improving process can be omitted, and the polymer aqueous solution may be injected into a pipe connecting the water tank 11 to be treated and the RO membrane module 2.

以下に、実験例、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。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to experimental examples, examples and comparative examples.

実験例1
電気再生式脱イオン装置(栗田工業(株)製「KCDI−04」)を用いて、給水のシリカ濃度を変えて脱イオン処理を行い、得られた処理水のシリカ濃度から、給水のシリカ濃度と処理水のシリカ濃度との関係を表1に示した。
Experimental example 1
Using an electric regenerative deionization device (“KCDI-04” manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.), deionization treatment was performed by changing the silica concentration of the feed water, and the silica concentration of the feed water was determined from the silica concentration of the obtained treated water. Table 1 shows the relationship between the water concentration and the silica concentration of the treated water.

Figure 2008036605
Figure 2008036605

表1より明らかなように、給水のシリカ濃度が0.35mg/Lを超えると処理水質が悪くなり始め、0.5mg/Lを超えた段階で、処理水シリカ濃度が0.1mg/Lを超える。このことから、電気再生式脱イオン装置の給水のシリカ濃度を0.5mg/L以下、望ましくは0.3mg/L以下にすることが高い処理水質を維持する上で重要であると言える。   As is apparent from Table 1, when the silica concentration of the feed water exceeds 0.35 mg / L, the quality of the treated water starts to deteriorate, and when the concentration exceeds 0.5 mg / L, the silica concentration of the treated water becomes 0.1 mg / L. Exceed. From this, it can be said that it is important to maintain the high treated water quality to make the silica concentration of the feed water of the electric regeneration type deionizer 0.5 mg / L or less, desirably 0.3 mg / L or less.

実験例2
日東電工社製4インチスパイラルRO膜「ES20−D4」を同一のベッセル内に3本直列に配し、濃縮水を順次、次段の給水とする方法でRO処理を行った。
Experimental example 2
Three 4-inch spiral RO membranes “ES20-D4” manufactured by Nitto Denko Corporation were arranged in series in the same vessel, and the RO treatment was performed by a method in which the concentrated water was sequentially supplied to the next stage.

回収率(=透過水量/被処理水量)は50%とし、活性炭処理した水道水(pH5.9)をRO給水とした。この被処理水中のシリカ濃度は14〜20mg/Lであった。   The recovery rate (= permeated water amount / treated water amount) was 50%, and tap water (pH 5.9) treated with activated carbon was used as RO water supply. The silica concentration in the water to be treated was 14 to 20 mg / L.

このRO処理に先立ち、図2の装置を用いてこの3段RO装置に、重量平均分子量350万のポリビニルアミジンを4mg/L、塩化ナトリウムを400mg/L含む水溶液を0.75MPa、回収率50%で20時間通水した後、純水リンスを2回行い、その後、重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸ナトリウムを5mg/L、塩化ナトリウムを400mg/L含む水溶液を0.75MPa、回収率50%で20時間通水した後、純水リンスを2回行うことにより、カチオン性高分子とアニオン性高分子によるRO膜の阻止率向上処理を行った。   Prior to this RO treatment, the apparatus shown in FIG. 2 was used to add the aqueous solution containing 4 mg / L of polyvinylamidine having a weight average molecular weight of 3.5 million and 400 mg / L of sodium chloride to the 3-stage RO apparatus, and the recovery rate was 50%. And then rinsing with pure water twice, and thereafter, an aqueous solution containing 5 mg / L of polystyrene sulfonate with a weight average molecular weight of 1,000,000 and 400 mg / L of sodium chloride is 0.75 MPa, and the recovery rate is 50%. After passing water for 20 hours, rinsing with pure water was performed twice to perform the RO membrane blocking rate improvement treatment with a cationic polymer and an anionic polymer.

なお、ここで純水リンスとは、RO給水をRO膜で処理して得られる純水を0.25MPaの供給圧で0.25時間通水する処理である。   Here, the pure water rinsing is a process of passing pure water obtained by treating RO water supply with an RO membrane at a supply pressure of 0.25 MPa for 0.25 hours.

比較のため、この阻止率向上処理を行っていないRO膜を用いた場合についても同様にRO処理を行った。   For comparison, the RO treatment was performed in the same manner for the case of using an RO membrane that has not been subjected to the inhibition rate improvement treatment.

表2に、通常膜(阻止率向上処理を行っていないRO膜)と阻止率向上膜(阻止率向上処理を行ったRO膜)を用いた場合の水温、入口(RO被処理水)・出口(透過水)のシリカ濃度、これらのシリカ濃度から求めたシリカ除去率、および膜面有効圧力を示す。   Table 2 shows the water temperature, inlet (RO treated water), and outlet when using a normal membrane (RO membrane not subjected to the rejection improvement process) and a rejection improvement membrane (RO membrane subjected to the rejection improvement process). The silica concentration of (permeated water), the silica removal rate determined from these silica concentrations, and the effective membrane surface pressure are shown.

Figure 2008036605
Figure 2008036605

表2より明らかなように、阻止率向上膜を用いた場合の方が、高分子を吸着させている分、膜面有効圧力として高い値が必要となるが、出口シリカ濃度0.3mg/L以下、シリカ除去率98%以上の良好な結果が得られている。   As is clear from Table 2, when the blocking rate improving membrane is used, a higher value is required as the effective membrane surface pressure because the polymer is adsorbed, but the outlet silica concentration is 0.3 mg / L. Hereinafter, good results with a silica removal rate of 98% or more are obtained.

比較例1
精密濾過膜装置、活性炭塔、RO装置、膜脱気装置、および電気再生式脱イオン装置をこの順で有する純水製造システムにおいて、RO装置として、日東電工社製8インチスパイラルRO膜「ES20−D8」を装填したRO装置を用い、操作圧力0.70MPa、回収率(=透過水量/原水量)60%で運転した。
Comparative Example 1
In a pure water production system having a microfiltration membrane device, an activated carbon tower, an RO device, a membrane deaeration device, and an electric regenerative deionization device in this order, the RO device is an 8-inch spiral RO membrane “ES20-” manufactured by Nitto Denko Corporation. Using an RO apparatus loaded with “D8”, the system was operated at an operation pressure of 0.70 MPa and a recovery rate (= permeated water amount / raw water amount) of 60%.

原水のシリカ濃度は36mg/Lであるが、RO濃縮水を一部循環させているため、RO給水(pH6.3)のシリカ濃度は45mg/Lとなった。   Although the silica concentration of raw water is 36 mg / L, since the RO concentrated water is partially circulated, the silica concentration of the RO water supply (pH 6.3) is 45 mg / L.

このときのRO装置の透過水のシリカ濃度は0.5mg/L程度であり、電気再生式脱イオン装置の処理水のシリカ濃度は0.08〜0.15mg/Lであった。   At this time, the silica concentration of the permeated water of the RO device was about 0.5 mg / L, and the silica concentration of the treated water of the electric regeneration type deionizer was 0.08 to 0.15 mg / L.

実施例1
比較例1における処理後、RO装置のRO膜に対して、実験例2と同様のポリビニルアミジンとポリスチレンスルホン酸ナトリウムによる処理を3回繰り返して行うことにより、阻止率向上処理を行った。その後、比較例1と同様に回収率60%で処理を行ったところ、操作圧力は0.76MPaと約9%上昇した。RO給水のシリカ濃度は比較例1と同様に36mg/Lである。
Example 1
After the treatment in Comparative Example 1, the RO membrane of the RO device was subjected to the same treatment with polyvinylamidine and sodium polystyrene sulfonate three times as in Experimental Example 2 to perform a rejection rate improving treatment. Thereafter, when the treatment was performed at a recovery rate of 60% in the same manner as in Comparative Example 1, the operating pressure increased by about 9% to 0.76 MPa. The silica concentration of RO feed water is 36 mg / L as in Comparative Example 1.

このときのRO給水、RO透過水、RO濃縮水のシリカ濃度を図4に示す。RO膜透過水中のシリカ濃度は0.1mg/L前後と、比較例1における電気再生式脱イオン装置処理水のレベルまで低下した。   FIG. 4 shows the silica concentration of the RO water supply, RO permeated water, and RO concentrated water at this time. The silica concentration in the RO membrane permeated water was around 0.1 mg / L, and was lowered to the level of the treated water in the electric regeneration type deionizer in Comparative Example 1.

その結果、電気再生式脱イオン装置の処理水のシリカ濃度は0.03mg/L以下とすることができた。   As a result, the silica concentration of the treated water of the electric regeneration type deionizer could be 0.03 mg / L or less.

実施例2
比較例1における処理後のRO膜に対して、図2の装置を用いて重量平均分子量4000のポリエチレングリコールに亜硫酸ナトリウムと2,3−エポキシ−1−プロパノールを反応させてスルホン基を導入した高分子を0.1mg/L、塩化ナトリウムを400mg/L含む水溶液を操作圧力0.75Pa、回収率50%で15時間通水することにより、阻止率向上処理を行った。その後、比較例1と同様に回収率60%で処理を行ったところ、操作圧力は0.85MPaと約20%上昇した。RO給水のシリカ濃度は比較例1と同様に36mg/Lである。
Example 2
For the RO membrane after treatment in Comparative Example 1, sodium sulfite and 2,3-epoxy-1-propanol were reacted with polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 4000 using the apparatus of FIG. An inhibition rate improvement treatment was performed by passing an aqueous solution containing 0.1 mg / L of molecules and 400 mg / L of sodium chloride for 15 hours at an operating pressure of 0.75 Pa and a recovery rate of 50%. Thereafter, when the treatment was carried out at a recovery rate of 60% as in Comparative Example 1, the operating pressure increased by about 20% to 0.85 MPa. The silica concentration of RO feed water is 36 mg / L as in Comparative Example 1.

このときのRO給水、RO濃縮水、RO透過水のシリカ濃度は、それぞれ、45mg/L、90mg/L、0.12mg/Lであった。   At this time, the silica concentrations of RO water supply, RO concentrated water, and RO permeated water were 45 mg / L, 90 mg / L, and 0.12 mg / L, respectively.

この結果から、スルホン基を導入したポリエチレングリコールを使用すると操作圧力の上昇は大きくなるが、1回の高分子水溶液通水処理で実施例1と同等の阻止率向上効果を得ることができることが分かる。   From this result, it is understood that when polyethylene glycol having a sulfone group introduced is used, the increase in operating pressure is increased, but the effect of improving the rejection rate equivalent to that in Example 1 can be obtained by a single polymer aqueous solution water treatment. .

比較例2
プレフィルター、活性炭カラム、RO装置、膜脱気装置、およびイオン交換樹脂カラムをこの順で有する純水製造システムにおいて、RO装置として、日東電工社製4インチスパイラルRO膜「ES20−D4」を装填したRO装置を用い、操作圧力0.7MPa、回収率(=透過水量/被処理水量)52〜53%でRO処理を行った。その結果、被処理水(pH6.2)中のシリカ濃度45〜46mg/Lに対して、RO透過水のシリカ濃度は0.4〜0.6mg/Lであった。
Comparative Example 2
In a pure water production system having a prefilter, activated carbon column, RO device, membrane degassing device, and ion exchange resin column in this order, a 4-inch spiral RO membrane “ES20-D4” manufactured by Nitto Denko Corporation is loaded as the RO device. The RO treatment was performed at an operating pressure of 0.7 MPa and a recovery rate (= permeated water amount / treated water amount) of 52 to 53%. As a result, the silica concentration of RO permeated water was 0.4 to 0.6 mg / L with respect to the silica concentration of 45 to 46 mg / L in the water to be treated (pH 6.2).

実施例3
比較例2における処理後のRO装置のRO膜に対して、図3の装置を用いた他は実験例2と同様のポリビニルアミジンとポリスチレンスルホン酸ナトリウムによる処理を1回行うことにより、阻止率向上処理を行った。その後、比較例2と同様に回収率52〜53%で処理を行ったところ、操作圧力は0.75MPaに上昇したが、RO透過水のシリカ濃度は0.21mg/Lとなった。
Example 3
The RO membrane of the RO device after treatment in Comparative Example 2 is improved by the same treatment with polyvinylamidine and sodium polystyrene sulfonate as in Experimental Example 2, except that the device of FIG. Processed. Thereafter, when the treatment was performed at a recovery rate of 52 to 53% as in Comparative Example 2, the operating pressure increased to 0.75 MPa, but the silica concentration of RO permeated water became 0.21 mg / L.

この条件で、5000時間連続運転を行ったが、透過水のシリカ濃度は0.2mg/L前後で安定していた。しかし、操作圧力が0.82MPaと若干上昇したため、運転を停止してpH2の塩酸水溶液、pH12の水酸化ナトリウム水溶液にそれぞれ20時間浸漬してRO膜の洗浄操作を行ったところ、操作圧力は0.7MPaに回復し、同様の被処理水に対して透過水のシリカ濃度は0.44mg/Lとなった。   Under these conditions, continuous operation was performed for 5000 hours, and the silica concentration of the permeated water was stable at around 0.2 mg / L. However, since the operation pressure slightly increased to 0.82 MPa, the operation was stopped and the RO membrane was washed by immersing in a pH 2 hydrochloric acid aqueous solution and a pH 12 sodium hydroxide aqueous solution for 20 hours. The silica concentration of the permeated water was 0.44 mg / L with respect to the same treated water.

そこで、図3の装置を用いて重量平均分子量350万のポリビニルアミジンを1mg/L、塩化ナトリウムを400mg/L含む水溶液を0.75MPa、回収率50%で20時間通水した後、純水リンスを2回行い、その後、重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸ナトリウムを1mg/L、塩化ナトリウムを400mg/L含む水溶液を0.75MPa、回収率50%で20時間通水した後、純水リンスを2回行うことによりカチオン性高分子とアニオン性高分子によるRO膜の阻止率向上処理を行った。なお、ここで純水リンスとは、RO給水をRO膜で処理して得られる純水を0.25MPaの供給圧で0.25時間通水する処理である。   Therefore, using the apparatus of FIG. 3, after passing an aqueous solution containing 1 mg / L of polyvinylamidine having a weight average molecular weight of 3.5 million and 400 mg / L of sodium chloride at 0.75 MPa and a recovery rate of 50% for 20 hours, rinsing with pure water After that, after passing an aqueous solution containing 1 mg / L of polystyrene sulfonate having a weight average molecular weight of 1 million and 400 mg / L of sodium chloride at 0.75 MPa and a recovery rate of 50% for 20 hours, rinsing with pure water The RO membrane rejection rate improvement treatment was performed with a cationic polymer and an anionic polymer. Here, the pure water rinsing is a process of passing pure water obtained by treating RO water supply with an RO membrane at a supply pressure of 0.25 MPa for 0.25 hours.

その結果、RO装置の透過水のシリカ濃度は0.20mg/L、操作圧力は0.76MPaとなり、高いシリカ阻止性能を再び得ることができた。   As a result, the silica concentration of the permeated water of the RO device was 0.20 mg / L, the operating pressure was 0.76 MPa, and high silica blocking performance could be obtained again.

本発明の純水製造装置および純水製造方法の実施の形態を示す系統図である。It is a systematic diagram showing an embodiment of a pure water production apparatus and a pure water production method of the present invention. 本発明に係るRO装置の洗浄および阻止率向上処理手段の一例を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows an example of the washing | cleaning of RO apparatus which concerns on this invention, and a rejection rate improvement process means. 本発明に係るRO装置の洗浄および阻止率向上処理手段の他の例を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the other example of the washing | cleaning of RO apparatus which concerns on this invention, and a rejection rate improvement process means. 実施例1の結果を示すグラフである。3 is a graph showing the results of Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 活性炭塔
2 濾過装置
3 RO装置
4 膜脱気装置
5 電気再生式脱イオン装置
11 被処理水タンク
12 処理水タンク
13 アルカリ性洗浄液用タンク
14 酸性洗浄液用タンク
15 アニオン性高分子水溶液用タンク
16 カチオン性高分子水溶液用タンク
20 RO膜モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Activated carbon tower 2 Filtration apparatus 3 RO apparatus 4 Membrane deaeration apparatus 5 Electric regeneration type deionization apparatus 11 Water tank 12 To-be-treated water tank 13 Tank for alkaline washing liquid 14 Tank for acidic washing liquid 15 Tank for anionic polymer aqueous solution 16 Cation Polymeric Polymer Aqueous Tank 20 RO Membrane Module

Claims (4)

逆浸透膜処理装置と、電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置とを有し、該逆浸透膜処理装置の透過水を該電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給するようにした純水の製造装置において、
該逆浸透膜処理装置は、高分子を主成分とする阻止率向上剤によって処理された逆浸透膜を備えることを特徴とする純水製造装置。
A pure osmosis treatment device and an electric regeneration deionization device or ion exchange device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device is supplied to the electric regeneration deionization device or ion exchange device. In water production equipment,
The reverse osmosis membrane treatment apparatus comprises a reverse osmosis membrane treated with a blocking rate improver composed mainly of a polymer, and a pure water production apparatus.
逆浸透膜処理装置と、電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置とを有し、該逆浸透膜処理装置の透過水を該電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給するようにした純水の製造装置において、
該逆浸透膜処理装置は、その一次側に高分子を主成分とする阻止率向上剤を供給するための阻止率向上剤供給手段を有することを特徴とする純水製造装置。
A pure osmosis treatment device and an electric regeneration deionization device or ion exchange device, and the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device is supplied to the electric regeneration deionization device or ion exchange device. In water production equipment,
The reverse osmosis membrane treatment apparatus has a rejection rate improver supply means for supplying a rejection rate improver mainly composed of a polymer on the primary side thereof.
請求項1又は2において、前記逆浸透膜処理装置の透過水中のシリカ濃度を測定するためのシリカ濃度測定手段を有することを特徴とする純水製造装置。   3. The pure water production apparatus according to claim 1, further comprising silica concentration measuring means for measuring the silica concentration in the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment apparatus. 原水を逆浸透膜処理装置に導入し、該逆浸透膜処理装置の透過水を電気再生式脱イオン装置又はイオン交換装置に供給して処理する純水の製造方法において、
定期的に、又は該逆浸透膜処理装置の阻止率が低下した際に、高分子を主成分とする阻止率向上剤で該逆浸透膜処理装置の逆浸透膜を処理する工程を有することを特徴とする純水製造方法。
In a method for producing pure water in which raw water is introduced into a reverse osmosis membrane treatment apparatus, and the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment apparatus is supplied to an electric regeneration type deionization apparatus or ion exchange apparatus for treatment.
Having a step of treating the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis membrane treatment device with a rejection rate improver mainly composed of a polymer periodically or when the rejection rate of the reverse osmosis membrane treatment device decreases. A method for producing pure water.
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