JP2008246448A - Method for improving prevention rate of permeable membrane, blocking rate improved permeable membrane, method and device for treating permeable membrane - Google Patents

Method for improving prevention rate of permeable membrane, blocking rate improved permeable membrane, method and device for treating permeable membrane Download PDF

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JP2008246448A JP2007094450A JP2007094450A JP2008246448A JP 2008246448 A JP2008246448 A JP 2008246448A JP 2007094450 A JP2007094450 A JP 2007094450A JP 2007094450 A JP2007094450 A JP 2007094450A JP 2008246448 A JP2008246448 A JP 2008246448A
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邦洋 早川
Takahiro Kawakatsu
孝博 川勝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method for improving the blocking rate of a permeable membrane that increases the improvement effect of a blocking rate in a permeable membrane with a blocking rate improver, can maintain a high status of blocking rate improvement effect, and can perform a stable treatment for a long time since organic substance removal effect is high because of this, a method for treating a permeable membrane using the blocking rate improved permeable membrane, and a permeable membrane device suitable for these methods. <P>SOLUTION: The blocking rate improver 15 to which an electrolyte 18 is added is fed to the primary side 3 of a permeable membrane module 1 so as to allow a concentration to be 1,000 to 10,000 mg/L, after the blocking rate of the membrane 2 is improved by attaching the blocking rate improver to the membrane 2, a first fixing agent 16 containing a macromolecule with higher weight average molecular weight than that of the blocking rate improver is fed and is attached to a permeable membrane on which blocking rate improver treatment is performed, fixing agent treatment where a second fixing agent 17 containing an ionic macromolecule different from the first fixing agent is fed and attached is alternately performed once or more to maintain blocking rate improver treatment effect. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、逆浸透膜、ナノ濾過膜等の透過膜の阻止率を向上させる方法、これにより得られる阻止率を向上させた透過膜、およびこれを用いる透過膜処理方法、ならびにこれらに適した透過膜装置に関するものである。   The present invention is a method for improving the blocking rate of a permeable membrane such as a reverse osmosis membrane or a nanofiltration membrane, a permeable membrane with an improved blocking rate obtained thereby, a permeable membrane treatment method using the same, and a method suitable for these The present invention relates to a permeable membrane device.

水処理に用いられる透過膜、特にナノろ過膜、逆浸透膜(RO膜)などの選択性透過膜の無機電解質や水溶性有機物等の分離対象物に対する阻止率は、水中に存在する酸化性物質や還元性物質などの影響、その他の原因による素材高分子の劣化によって低下し、必要とされる処理水質が得られなくなる。この変化は、長期間使用しているうちに少しずつ起こることもあり、また事故によって突発的に起こることもある。このような阻止率が低下した透過膜の阻止率を、阻止率向上剤により向上させ、性能を回復する方法が提案されている。   Permeation membranes used in water treatment, especially selective permeation membranes such as nanofiltration membranes and reverse osmosis membranes (RO membranes), have a blocking rate against separation objects such as inorganic electrolytes and water-soluble organic substances. It deteriorates due to deterioration of the raw material polymer due to the influence of reducing substances and other causes, and the required treated water quality cannot be obtained. This change may occur little by little during long-term use, or it may happen suddenly due to an accident. A method has been proposed in which the rejection rate of a permeable membrane with such a decreased rejection rate is improved by a rejection rate improver to restore performance.

一般に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、逆浸透膜処理装置と、この逆浸透膜処理装置の透過水を高度処理する電気再生式脱イオン装置または他のイオン交換装置とが組み込まれている。一方、近年の半導体回路形成技術の進歩により、線幅65nm以下の回路を作成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。有機物成分に対してはデバイスヘの影響が特に懸念されており、これを極力排除した水が要求されている。   In general, an ultrapure water production system for producing high-purity pure water includes a reverse osmosis membrane treatment device and an electric regenerative deionization device or other ion-exchange device for advanced treatment of the permeated water of the reverse osmosis membrane treatment device. The device is built in. On the other hand, it has become possible to create a circuit having a line width of 65 nm or less due to recent progress in semiconductor circuit formation technology. Accordingly, 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 can reduce the load of post-treatment and realize pure water production at a higher level. There is a particular concern about the effects of organic components on the device, and water that eliminates this as much as possible is required.

このような超純水製造システムにおいても、逆浸透膜を阻止率向上剤で処理することが提案されている(例えば特許文献1)。特許文献1は未公開であるが、重量平均分子量2000〜6000のポリアルキレングルコール、またはそれにアニオン性の官能基を導入したイオン性高分子を含有する阻止率向上剤で逆浸透膜を処理することが示されている。   In such an ultrapure water production system, it has been proposed to treat a reverse osmosis membrane with a blocking rate improver (for example, Patent Document 1). Although patent document 1 is unpublished, a reverse osmosis membrane is processed with the blocking rate improver containing the polyalkylene glycol of the weight average molecular weight 2000-6000, or the ionic polymer which introduce | transduced the anionic functional group into it. It has been shown.

特許文献2には、水軟化用膜の製造法において、ポリアミド膜の阻止率を向上させるための阻止率向上剤として、加水分解性タンニン酸、スチレン/マレアミド酸コポリマー、C5乃至C7ヒドロキシアルキルメタクリレートポリマー、コポリマーまたはターポリマー、複数個のスルホニウムもしくは第四アンモニウム基を有する第1のポリマーと複数個のカルボキシレート基を有する第2のポリマーから製造したコアセルベート、任意の他の置換基をもつ枝分れしたポリアミドアミン類、酢酸ビニルコポリマー、ヒドロキシエチル・メタクリレートとメタクリル酸またはメタクリルアミド(任意に他の混和性モノマーを含む)とのコポリマー、スチレン/マレアミド酸コポリマーなどが示されている。 Patent Document 2 discloses hydrolyzable tannic acid, styrene / maleamic acid copolymer, C 5 to C 7 hydroxyalkyl as a blocking rate improver for improving the blocking rate of a polyamide membrane in a method for producing a water softening membrane. A methacrylate polymer, copolymer or terpolymer, a coacervate made from a first polymer having a plurality of sulfonium or quaternary ammonium groups and a second polymer having a plurality of carboxylate groups, branches with any other substituents Fractionated polyamidoamines, vinyl acetate copolymers, copolymers of hydroxyethyl methacrylate and methacrylic acid or methacrylamide (optionally including other miscible monomers), styrene / maleamic acid copolymers, etc. are shown.

特許文献3には、水処理に用いられる透過膜の阻止率を向上させるための阻止率向上剤として、重量平均分子量10万以上のイオン性高分子を含有する阻止率向上剤が示されている。このようなイオン性高分子としては、ポリビニルアミジンまたはその誘導体、複素環を有するカチオン性高分子等のカチオン性高分子、ならびにポリアクリル酸またはその誘導体、ポリスチレンスルホン酸またはその誘導体等のアニオン性高分子が示されている。また阻止率向上剤を用いて阻止率を向上させる際、モニター物質として無機電解質を100〜1000mg/L添加できるとされているが、実施例には500mg/L添加の例が示されている。   Patent Document 3 discloses a blocking rate improver containing an ionic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more as a blocking rate improver for improving the blocking rate of a permeable membrane used for water treatment. . Such ionic polymers include polyvinylamidine or derivatives thereof, cationic polymers such as cationic polymers having a heterocyclic ring, and anionic polymers such as polyacrylic acid or derivatives thereof, polystyrene sulfonic acid or derivatives thereof, and the like. The molecule is shown. Moreover, when improving a rejection rate using a rejection rate improvement agent, it is supposed that 100-1000 mg / L of inorganic electrolyte can be added as a monitor substance, but the example of 500 mg / L addition is shown in the Example.

従来の透過膜の阻止率向上処理は、透過膜を取り付ける前の状態で、あるいは透過膜をモジュールに取り付けた状態で、上記の阻止率向上剤を供給して透過膜と接触させることにより、透過膜の表面または内部の構造材料に、阻止率向上剤の全体または一部分を付着、反応等により結合させて修飾処理を行い、透過膜の阻止率を向上させている。
特願2006−218471号明細書 特許2762358号公報 特開2006−110520号公報
The conventional process for improving the blocking rate of the permeable membrane is performed by supplying the above blocking rate improver and bringing it into contact with the permeable membrane in a state before the permeable membrane is attached or in a state where the permeable membrane is attached to the module. The blocking rate of the permeable membrane is improved by applying a modification treatment by attaching or reacting the entire or a part of the blocking rate improving agent to the structural material on the surface or inside of the membrane.
Japanese Patent Application No. 2006-218471 Japanese Patent No. 2762358 JP 2006-110520 A

前記従来の透過膜の阻止率向上処理では、阻止率向上効果が低く、また阻止率向上剤による修飾処理を終了後、被処理水を通水したときに、修飾処理した一部のポリマーが脱着し、これにより修飾処理終了時よりも阻止率向上効果が低下し、その後被処理水の通水を継続すると、阻止率向上効果が徐々に低下し、長期間にわたって阻止率向上効果が維持できないという問題点があった。   In the conventional treatment for improving the rejection rate of the permeable membrane, the effect of improving the rejection rate is low, and when the water to be treated is passed through after the modification treatment with the rejection rate improving agent is completed, a part of the modified polymer is desorbed. Then, the blocking rate improvement effect is lower than at the end of the modification treatment, and if the water to be treated is subsequently passed, the blocking rate improvement effect gradually decreases, and the blocking rate improvement effect cannot be maintained over a long period of time. There was a problem.

本発明の課題は、前記従来の問題点を解決するため、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果を高くするとともに、阻止率向上効果が高い状態で維持することができ、このため有機物除去効果が高く、長期間にわたって安定処理が可能な透過膜の阻止率向上方法、および阻止率を向上させた透過膜を用いる透過膜処理方法、ならびにこれらに適した透過膜装置を提供することである。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the problem of the present invention is to increase the effect of improving the rejection rate of the permeable membrane by the rejection rate improver and to maintain the effect of improving the rejection rate in a high state. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for improving the rejection rate of a permeable membrane having a high organic substance removing effect and capable of stable treatment over a long period of time, a permeable membrane treatment method using a permeable membrane with an improved rejection rate, and a permeable membrane device suitable for them. It is.

本発明は次の透過膜の阻止率向上方法、透過膜、透過膜処理方法および透過膜装置である。
(1) 濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させて透過膜の阻止率を向上させる
ことを特徴とする透過膜の阻止率向上方法。
(2) 濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させて透過膜の阻止率を向上させる阻止率向上剤処理を行った後、
阻止率向上剤処理を行った透過膜に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上接触させて固定化剤処理を行う
上記(1)記載の透過膜の阻止率向上方法。
(3) 阻止率向上剤がカチオン性またはアニオン性である上記(1)または(2)記載の方法。
(4) 阻止率向上剤がポリアルキレングリコール鎖を有する化合物である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の方法。
(5) 阻止率向上剤がカチオン性の場合、第1の固定化剤がアニオン性、第2の固定化剤がカチオン性であり、阻止率向上剤がアニオン性の場合、第1の固定化剤がカチオン性、第2の固定化剤がアニオン性である上記(2)ないし(4)のいずれかに記載の方法。
(6) 阻止率向上剤、第1の固定化剤および第2の固定化剤がそれぞれ電解質を添加したものである上記(2)ないし(5)のいずれかに記載の方法。
(7) 電解質が塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムおよび硫酸マグネシウムから選ばれるものである上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の方法。
(8) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の方法により得られる透過膜。
(9) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の方法により得られる透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理方法。
(10) 上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の方法により得られる透過膜を用い、透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理装置。
(11) 1次側に被処理液を通液し、2次側から透過液を取り出す透過膜モジュールと、
モジュールの1次側に有機物を主成分とする阻止率向上剤を通液して、阻止率向上剤処理を行う阻止率向上剤処理装置と、
阻止率向上剤に濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加する電解質添加装置と、
モジュールの1次側に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上通液して固定化剤処理を行う固定化剤処理装置と
を含む透過膜装置。
The present invention provides the following method for improving the rejection of a permeable membrane, a permeable membrane, a permeable membrane treatment method, and a permeable membrane device.
(1) A method for improving the rejection rate of a permeable membrane, comprising improving the rejection rate of a permeable membrane by contacting a permeable membrane with a rejection rate improving agent to which an electrolyte is added so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L.
(2) After performing the blocking rate improver treatment for improving the blocking rate of the permeable membrane by bringing the blocking rate improving agent added with an electrolyte so that the concentration becomes 1000 to 10000 mg / L into contact with the permeable membrane,
A first immobilizing agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improver and a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improving agent, The method for improving the rejection of the permeable membrane according to (1), wherein the second fixing agent containing an ionic polymer different from the fixing agent is alternately contacted once or more to perform the fixing agent treatment.
(3) The method according to (1) or (2) above, wherein the rejection rate improver is cationic or anionic.
(4) The method according to any one of (1) to (3) above, wherein the rejection rate improver is a compound having a polyalkylene glycol chain.
(5) When the rejection rate improver is cationic, the first immobilization agent is anionic, the second immobilization agent is cationic, and when the rejection rate improver is anionic, the first immobilization The method according to any one of (2) to (4) above, wherein the agent is cationic and the second fixing agent is anionic.
(6) The method according to any one of (2) to (5) above, wherein the rejection rate improver, the first fixing agent, and the second fixing agent are each added with an electrolyte.
(7) The method according to any one of (1) to (6) above, wherein the electrolyte is selected from sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate and magnesium sulfate.
(8) A permeable membrane obtained by the method according to any one of (1) to (7) above.
(9) A permeable membrane treatment method in which a permeable membrane treatment is performed by allowing a liquid to be treated to permeate a permeable membrane obtained by the method according to any one of (1) to (7) above.
(10) A permeable membrane treatment apparatus that performs a permeable membrane treatment by using a permeable membrane obtained by the method according to any one of (1) to (7) above and allowing a liquid to be treated to permeate the permeable membrane.
(11) a permeable membrane module for passing the liquid to be treated on the primary side and taking out the permeate from the secondary side;
A rejection rate improver treatment apparatus for performing a rejection rate improver treatment by passing a rejection rate improver mainly composed of an organic substance through the primary side of the module;
An electrolyte addition device for adding an electrolyte to the rejection rate improver so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L;
On the primary side of the module, a first immobilizing agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improver, and a first immobilizing agent having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improving agent, A permeable membrane device comprising: a second fixing agent containing different ionic polymers, and an immobilizing agent treatment device that performs the immobilizing agent treatment by alternately passing one or more times.

本発明において阻止率向上処理の対象となる透過膜は、1次側に被処理液を通液して透過させ、2次側から透過液を取り出し膜分離を行う透過膜であるが、特に逆浸透膜、ナノ濾過膜等の無機電解質や水溶性有機物等を水から分離する選択性透過膜が対象として適している。逆浸透膜(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。   In the present invention, the permeation membrane to be subjected to the rejection improvement process is a permeation membrane that allows the liquid to be treated to pass through the primary side and permeate it, and removes the permeate from the secondary side to perform membrane separation. Selective permeable membranes that separate inorganic electrolytes such as osmotic membranes and nanofiltration membranes and water-soluble organic substances from water are suitable as targets. A reverse osmosis membrane (RO membrane) 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.

透過膜、特にRO膜の膜構造としては、複合膜、相分離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透過膜、特に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透過膜、特にRO膜に本発明に係る阻止率向上処理を好適に適用することができる。このような阻止率向上処理の対象となる透過膜は、未使用の透過膜でも、使用により性能が低下した透過膜でもよい。   Examples of the membrane structure of the permeable membrane, particularly the RO membrane, include polymer membranes such as composite membranes and phase separation membranes. Examples of the material of the permeable membrane, particularly the RO membrane, applied to the present invention include polyamide-based materials such as aromatic polyamides, aliphatic polyamides, and composite materials thereof. Among these, the rejection improvement processing according to the present invention can be suitably applied to aromatic polyamide permeable membranes, particularly RO membranes. The permeation membrane to be subjected to such a rejection improvement process may be an unused permeation membrane or a permeation membrane whose performance has been degraded by use.

本発明における阻止率向上処理および固定化剤処理は、このような透過膜を、膜分離装置のモジュールに装備された状態で、またはモジュールに装備されない状態の透過膜に対して行われる。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。   The rejection rate improving process and the fixing agent process in the present invention are performed on the permeable membrane in a state where such a permeable membrane is mounted on the module of the membrane separation apparatus or not mounted on the module. 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.

阻止率向上処理は、未使用の透過膜の場合、あるいは使用により性能が低下した透過膜の場合とも、薬品洗浄を行った透過膜を阻止率向上処理の対象とすることができるが、特に使用により性能が低下した透過膜の場合は薬品洗浄を行ったものが好ましい。薬品洗浄の目的は膜表面の汚染物質を除去することにより、阻止率向上剤が膜自体に吸着しやすくすることである。洗浄薬品としては酸(塩酸、硝酸、シュウ酸、クエン酸など)、アルカリ(水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど)、界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウムなど)、酸化・還元剤(過酸化水素、過炭酸、過酢酸、重亜硫酸ナトリウムなど)が用いられ、これら薬品の水溶液をモジュールに通液したり、透過膜を薬品に浸漬することにより洗浄を行う方法が一般的である。   In the case of an unused permeable membrane, or in the case of a permeable membrane whose performance has deteriorated due to use, the permeable membrane that has been subjected to chemical cleaning can be the target of the rejection rate improving treatment. In the case of a permeable membrane whose performance has deteriorated due to the above, it is preferable to perform chemical cleaning. The purpose of the chemical cleaning is to make it easy for the blocking rate improver to be adsorbed on the membrane itself by removing contaminants on the membrane surface. Cleaning chemicals include acids (hydrochloric acid, nitric acid, oxalic acid, citric acid, etc.), alkalis (potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc.), surfactants (sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfate, etc.), oxidizing / reducing agents ( Hydrogen peroxide, percarbonate, peracetic acid, sodium bisulfite, etc.) are used, and cleaning is generally performed by passing an aqueous solution of these chemicals through a module or immersing a permeable membrane in the chemicals.

本発明における阻止率向上処理剤は、有機物を主成分とする阻止率向上剤であり、阻止率向上処理により、透過膜による水溶性有機物や無機電解質等の溶解性物質の阻止率が向上するものであれば特に制限なく使用可能である。このような阻止率向上剤としては、水溶性の高分子化合物であって、イオン性または非イオン性高分子があげられるが、重量平均分子量10万以上のイオン性高分子が好ましい。イオン性高分子の場合、カチオン性高分子、アニオン性高分子、両性高分子等をそれぞれ単独で使用できるが、カチオン性高分子とアニオン性高分子を段階的に、好ましくは交互に供給すると、阻止率向上効果が高まるので好ましい。これらの化合物を阻止率向上剤の主成分として用いることにより、RO膜の阻止率を向上し、電解質をはじめ、従来のRO膜では除去困難であった低分子量の非イオン性有機物や、ホウ素、シリカなども効果的に除去することができる。   The rejection improving agent in the present invention is a rejection improving agent mainly composed of an organic substance. The rejection improving treatment improves the rejection of soluble substances such as water-soluble organic substances and inorganic electrolytes by the permeable membrane. If it is, it can be used without particular limitation. Examples of such a blocking rate improver are water-soluble polymer compounds, which include ionic or nonionic polymers, and ionic polymers having a weight average molecular weight of 100,000 or more are preferable. In the case of an ionic polymer, a cationic polymer, an anionic polymer, an amphoteric polymer, etc. can be used alone, but when a cationic polymer and an anionic polymer are supplied stepwise, preferably alternately, This is preferable because the effect of improving the rejection is increased. By using these compounds as the main component of the blocking rate improver, the blocking rate of the RO membrane is improved, and electrolytes, low molecular weight nonionic organic substances that have been difficult to remove with conventional RO membranes, boron, Silica and the like can also be effectively removed.

使用可能な阻止率向上剤としては、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物、複数のフェノール性ヒドロキシル基を有する化合物を含有するものがあげられる。これらは公知のものが使用でき、前記特許文献1〜3に記載のもの、ならびに他の阻止率向上能を有するものなどが使用できる。使用可能な阻止率向上剤としては、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミンなどの水溶性高分子やタンニン酸などのポリフェノール、特許文献3に記載のイオン性高分子(ポリアミジン、ポリスチレンスルホン酸)、特許文献1に記載の重量平均分子量2000〜6000のポリエチレングリコール鎖を有する化合物などがあげられる。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物としては、ポリエチレングリコールまたはポリエチレングリコール誘導体をあげることができる。   Examples of the blocking rate improver that can be used include compounds having a polyalkylene glycol chain and compounds having a plurality of phenolic hydroxyl groups. As these, known ones can be used, and those described in Patent Documents 1 to 3 as well as those having other ability to improve the rejection rate can be used. Usable blocking rate improvers include water-soluble polymers such as polyvinyl methyl ether, polyvinyl alcohol, and polyethyleneimine, polyphenols such as tannic acid, ionic polymers described in Patent Document 3 (polyamidine, polystyrene sulfonic acid), Examples thereof include compounds having a polyethylene glycol chain having a weight average molecular weight of 2000 to 6000 described in Patent Document 1. Examples of the compound having a polyalkylene glycol chain include polyethylene glycol or polyethylene glycol derivatives.

好ましい阻止率向上剤としては、ポリアルキレングルコール鎖を有する化合物をあげることができる。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましくは1000〜10000、より好ましくは2000〜6000、より好ましくは3000〜5000である。
本発明において重量平均分子量は、高分子やポリアルキレングリコール鎖を有する化合物などの化合物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ことができる。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。
Preferable blocking rate improvers include compounds having a polyalkylene glycol chain. Although the weight average molecular weight of the compound which has a polyalkylene glycol chain is not specifically limited, Preferably it is 1000-10000, More preferably, it is 2000-6000, More preferably, it is 3000-5000.
In the present invention, the weight average molecular weight is obtained by analyzing an aqueous solution of a compound such as a polymer or a compound having a polyalkylene glycol chain by gel permeation chromatography and converting the obtained chromatogram into the molecular weight of a polyethylene oxide standard product. be able to. 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.

ポリアルキレングリコール鎖は、アルキレンオキシドの開環重合により製造することができる。本発明に用いる化合物が有する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。ポリアルキレングリコール鎖はポリエチレングリコール鎖であることが好ましい。このポリエチレングリコール鎖を有する化合物は、水溶性が大きいので阻止率向上剤として取り扱いやすい。   The polyalkylene glycol chain can be produced by ring-opening polymerization of alkylene oxide. Examples of the polyalkylene glycol chain of the compound used in the present invention include a polyethylene glycol chain, a polypropylene glycol chain, a polytrimethylene glycol chain, and a polytetramethylene glycol chain. These glycol chains can be formed by, for example, ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, oxetane, tetrahydrofuran or the like. The polyalkylene glycol chain is preferably a polyethylene glycol chain. The compound having a polyethylene glycol chain is easy to handle as a blocking rate improver because of its high water solubility.

本発明においては、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物として、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化合物を用いるのが好ましい。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)、第四アンモニウム基(−N)などを挙げることができる。このうちスルホ基、カルボキシル基等を導入することによりアニオン性の水溶性の高分子化合物が得られ、アミノ基、第四アンモニウム基等を導入することによりカチオン性の水溶性の高分子化合物が得られる。 In the present invention, as the compound having a polyalkylene glycol chain, a compound having an ionic group introduced into the polyalkylene glycol chain is preferably used. Examples of the ionic group 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. it can. Of these, anionic water-soluble polymer compounds can be obtained by introducing sulfo groups, carboxyl groups, etc., and cationic water-soluble polymer compounds can be obtained by introducing amino groups, quaternary ammonium groups, and the like. It is done.

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、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℃、還流条件下で反応させることにより、式[1]または式[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ことができるが、式[3]または式[4]で示される化合物も使用可能である。   As a method for introducing a sulfo group into a polyalkylene glycol chain, for example, an epoxy propanol and sodium sulfite are added to a polyethylene glycol aqueous solution and reacted under a reflux condition at 70 to 90 ° C. The sulfonated polyethylene glycol represented by 2] can be synthesized, but the compound represented by the formula [3] or the formula [4] can also be used.

H(OCHCH)pO(CXH−CYHO)q−SONa・・・[1]
NaSO−(OCXH−CYH)q−(OCHCH)pO(CXH−CYHO)q−SONa・・・[2]
H(OCHCH)p−O−SONa・・・[3]
NaSO−(OCHCH)q−O−SONa・・・[4]
(式[1]〜式[4]において、X、Yはそれぞれ独立にHまたはCHOH、pはそれぞれ独立に50〜150、qはそれぞれ独立に1〜100である。)
H (OCH 2 CH 2) pO (CXH-CYHO) q-SO 3 Na ··· [1]
NaSO 3 - (OCXH-CYH) q- (OCH 2 CH 2) pO (CXH-CYHO) q-SO 3 Na ··· [2]
H (OCH 2 CH 2) p -O-SO 3 Na ··· [3]
NaSO 3 - (OCH 2 CH 2 ) q-O-SO 3 Na ··· [4]
(In the formula [1] to the formula [4], X, Y are each independently H or CH 2 OH, p is independently 50 to 150, q is 1 to 100 independently.)

これらの阻止率向上剤は、処理対象となる透過膜の材質、形態等に応じて適したものが選ばれ、純水または被処理水等の溶媒に溶解して使用される。阻止率向上剤の濃度はそれぞれの透過膜、モジュールの形式等により変わるが、一般的には0.01〜1000mg/L程度、好ましくは0.1〜100mg/Lの濃度に調製して阻止率を向上処理に供される。阻止率向上剤は、複数のものを組合わせて用いることができ、この場合混合して通液してもよく、また別々に時間をずらせて通液することもできる。   These blocking rate improvers are selected according to the material, form, etc. of the permeable membrane to be treated, and are used after being dissolved in a solvent such as pure water or treated water. The concentration of the blocking rate improver varies depending on the permeable membrane, module type, etc., but is generally adjusted to a concentration of about 0.01 to 1000 mg / L, preferably 0.1 to 100 mg / L. To be improved. A plurality of blocking rate improvers can be used in combination, and in this case, they may be mixed and passed, or may be passed separately while shifting the time.

本発明において、阻止率向上処理に用いる阻止率向上剤は、濃度1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとなるように電解質を添加した水溶液である。イオン性を有する阻止率向上剤はそのイオン性により相互に反発するため、緻密に修飾することができず、阻止率向上効果には限界がある。このため電解質を添加し、阻止率向上剤の電荷を中和して反発を抑えることにより、無添加の状態よりも緻密に修飾することが可能となる。電解質としては塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなどの金属塩を使用することができるが、特に塩化カルシウム、硫酸マグネシウムなどの2価以上の金属塩が低濃度で効果が得られるため好ましい。電解質濃度が前記濃度より低いと阻止率向上効果が見られず、前記濃度より高いとポリマーが凝集し、緻密に修飾することが出来ない。   In the present invention, the rejection rate improver used for the rejection rate improvement treatment is an aqueous solution to which an electrolyte is added so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L. Since the ionicity blocking rate improvers repel each other due to their ionicity, they cannot be modified precisely, and the blocking rate improving effect is limited. Therefore, by adding an electrolyte and neutralizing the charge of the rejection rate improving agent to suppress repulsion, it becomes possible to modify more precisely than in the case of no addition. As the electrolyte, metal salts such as sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, and magnesium sulfate can be used. Particularly, divalent or higher metal salts such as calcium chloride and magnesium sulfate are preferable because the effect is obtained at a low concentration. . When the electrolyte concentration is lower than the above concentration, the effect of improving the rejection is not observed. When the electrolyte concentration is higher than the above concentration, the polymer aggregates and cannot be precisely modified.

電解質を添加した阻止率向上剤による阻止率向上処理は、処理対象モジュールの透過膜に阻止率向上剤を供給して接触させ、透過膜の阻止率を向上させる。このとき阻止率向上剤により透過膜の表面が修飾されるが、電解質の存在により阻止率向上剤の水中での広がりを抑制して緻密に修飾することができ、阻止率向上効果を高めることができる。この場合、電解質の濃度を1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとすることにより、従来電解質をトレーサ物質として500mg/L程度の濃度で用いた場合よりも遥かに高い阻止率向上効果を得ることができる。この効果は、阻止率向上剤がイオン性を有する阻止率向上剤の場合に特に顕著であるが、ポリエチレングリコール等の非イオン性の阻止率向上剤においても認められる。   In the rejection rate improving process using the rejection rate improving agent to which the electrolyte is added, the rejection rate improving agent is supplied and brought into contact with the permeable membrane of the module to be processed to improve the rejection rate of the permeable membrane. At this time, the surface of the permeable membrane is modified by the rejection rate improver, but the presence of the electrolyte can suppress the spread of the rejection rate improver in water and can be modified precisely, thereby enhancing the effect of improving the rejection rate. it can. In this case, by setting the electrolyte concentration to 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L, the effect of improving the rejection rate is much higher than when a conventional electrolyte is used as a tracer substance at a concentration of about 500 mg / L. Can be obtained. This effect is particularly remarkable when the rejection rate improver is an ionic rejection rate improver, but is also observed in nonionic rejection rate improvers such as polyethylene glycol.

透過膜を取り付けたモジュールの1次側に阻止率向上剤を供給し、阻止率向上剤を透過膜に付着させ、透過膜の阻止率を向上させる。透過膜への吸着性の高い阻止率向上剤を用いる場合は、阻止率向上剤をモジュールに供給して透過膜と接触させた状態を保ち、あるいは低圧で流動させて吸着させることができるが、一般的には阻止率向上剤を高圧で供給して透過膜を透過させ、2次側から透過液を取り出すことにより、透過膜の内部まで阻止率向上剤を付着させるのが好ましい。   A blocking rate improver is supplied to the primary side of the module to which the permeable membrane is attached, and the blocking rate improving agent is attached to the permeable membrane, thereby improving the blocking rate of the permeable membrane. When using a blocking rate improver with high adsorptivity to the permeable membrane, the blocking rate improving agent can be supplied to the module and kept in contact with the permeable membrane, or can be adsorbed by flowing at a low pressure, In general, it is preferable to attach the rejection improving agent to the inside of the permeable membrane by supplying the rejection improving agent at a high pressure to permeate the permeable membrane and take out the permeate from the secondary side.

電解質を添加した阻止率向上剤を含む水溶液を通水する1回当りの時間は、1〜24時間であることが好ましい。水溶液中の阻止率向上剤濃度を高くすると、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。この阻止率向上剤を含む水溶液の通水時は、モジュールの透通水排出弁を閉じておくことも可能であるが、透過水を取出しながら処理すると、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とともに、阻止率向上剤を効率よく、かつ均一に透過膜面に吸着させることができる。この場合、モジュールの一次側へ阻止率向上剤を含む水溶液を供給する際の操作圧力を0.3MPa以上とするとともに、透過水量/阻止率向上剤を含む水溶液の供給量の比が0.2以上とすることが好ましい。これにより効果的に阻止率向上剤が透過膜表面に接触するため、阻止率向上剤を効率よく、かつ均一に膜面に吸着させることができる。   It is preferable that the time per one time of passing the aqueous solution containing the blocking ratio improver to which the electrolyte is added is 1 to 24 hours. When the concentration of the blocking ratio improver in the aqueous solution is increased, the water passage time can be shortened, but the permeation flux may be greatly reduced. When passing an aqueous solution containing this blocking rate improver, it is possible to close the permeable water discharge valve of the module. However, if the permeable water is taken out, it can be processed efficiently without stopping the device. In addition, the blocking rate improver can be efficiently and uniformly adsorbed on the permeable membrane surface. In this case, the operation pressure when supplying the aqueous solution containing the rejection improving agent to the primary side of the module is 0.3 MPa or more, and the ratio of the amount of permeated water / the amount of aqueous solution containing the rejection improving agent is 0.2. The above is preferable. Thereby, since the blocking rate improver effectively contacts the permeable membrane surface, the blocking rate improving agent can be adsorbed on the membrane surface efficiently and uniformly.

本発明においては、電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させて透過膜の阻止率を向上させる阻止率向上剤処理を行った後、阻止率向上剤処理を行った透過膜に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上接触させて固定化剤処理を行うことができる。第1および第2の固定化剤として用いることのできる固定化剤は、重量平均分子量が10万以上、特に30万以上、さらに100万以上の水溶性高分子があり、イオン性、非イオン性は問わないが、特にイオン性高分子であることが好ましい。重量平均分子量が10万未満であると、阻止率向上剤を透過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る。イオン性高分子としては、カチオン性高分子とアニオン性高分子があげられ、これらからなる第1および第2の固定化剤を交互に1回以上接触させて固定化剤処理を行う。   In the present invention, after the blocking rate improver treatment that improves the blocking rate of the permeable membrane by bringing the blocking rate improver added with an electrolyte into contact with the permeable membrane, the permeable membrane that has been subjected to the blocking rate improver treatment, A first immobilizing agent comprising a polymer having a weight average molecular weight greater than that of the blocking rate improver; and an ionic polymer having a weight average molecular weight greater than that of the blocking rate improving agent and different from that of the first immobilizing agent. The fixing agent treatment can be performed by alternately contacting the second fixing agent to be contained once or more. The immobilizing agents that can be used as the first and second immobilizing agents include water-soluble polymers having a weight average molecular weight of 100,000 or more, particularly 300,000 or more, and more than 1 million, and are ionic and nonionic. Although it does not ask | require, it is especially preferable that it is an ionic polymer. When the weight average molecular weight is less than 100,000, it is difficult to stably adsorb the blocking rate improver on the permeable membrane and maintain the state for a long time. Examples of the ionic polymer include a cationic polymer and an anionic polymer, and the fixing agent treatment is performed by alternately contacting the first and second fixing agents made of these one or more times.

本発明の固定化剤に用いる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、ポリスチレンに第一アミン基を付加したものなどの第一アミン化合物、ポリエチレンイミンなどの第二アミン化合物、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)などの第三アミン化合物、ポリスチレンに第四アンモニウム基を付加したものなどの第四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。また、これらの構造を有する共重合高分子や、複数種の高分子を混合した組成物も用いることができる。   Examples of the cationic polymer used in the fixing agent of the present invention include primary amine compounds such as polyvinylamine, polyallylamine, polyacrylamide, chitosan, and those obtained by adding a primary amine group to polystyrene, and polyethylenimine. Tertiary amine compounds such as diamine compounds, poly (dimethylaminoethyl acrylate) and poly (dimethylaminoethyl methacrylate), quaternary ammonium compounds such as those obtained by adding a quaternary ammonium group to polystyrene, polyvinylamidine, polyvinylpyridine And compounds having a heterocyclic ring such as polypyrrole and polyvinyldiazole. Moreover, the copolymer polymer which has these structures, and the composition which mixed multiple types of polymer | macromolecule can also be used.

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。ポリビニルアミジンは、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、R1〜R4は、水素またはメチル基等のアルキル基である。   Among these, compounds having a heterocyclic ring can be preferably used, and polyvinylamidine can be particularly preferably used. Polyvinylamidine is a cationic polymer having a structural unit represented by the general formula [5]. However, in General formula [5], R1-R4 is hydrogen or alkyl groups, such as a methyl group.

Figure 2008246448
Figure 2008246448

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、アクリロニトリルまた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またはN−イソプロペニルカルボン酸イミドとを共重合し、得られた共重合体高分子を加水分解し、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。市販製品として栗田工業(株)製カチオン系高分子凝集剤「クリフィックス(登録商標)CP111」をあげることができる。ポリビニルアミジンは、複素環の窒素原子と第一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、反応点が多いため、強固に安定化することが可能である。また、水中のカチオン種に対して高い阻止率向上効果が発現される。他の複素環を有する高分子の場合も、第一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 with isopropenyl carboxylic acid imide and hydrolyzing the resulting copolymer polymer to amidine. 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 has an amino group generated by hydrolysis of an acid amide unit or the like. As a commercially available product, there is a cationic polymer flocculant “Krifix (registered trademark) CP111” manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd. Polyvinylamidine can be strongly stabilized because the nitrogen atom of the heterocyclic ring and the nitrogen atom of the primary amine are cationic, so that the cation density is high and there are many reaction points. Moreover, a high rejection improvement effect is expressed with respect to 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.

本発明に用いられるアニオン性固定化剤としては、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水溶性高分子、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水溶性高分子などを挙げることができ、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、透過膜の膜表面に安定に吸着して、透過流束を大きく低下させることなく、強固に安定化することができる。   Examples of the anionic fixing agent used in the present invention include water-soluble polymers having a carboxyl group such as polyacrylic acid and polymethacrylic acid, and water-soluble polymers having a sulfonic acid group such as polystyrene sulfonic acid, dextran sulfuric acid, and polyvinyl sulfonic acid. And 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 membrane surface of the permeable membrane and can be firmly stabilized without greatly reducing the permeation flux.

本発明の固定化剤として用いられるイオン性高分子は、カチオン性固定化剤およびアニオン性固定化剤のいずれの場合も、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。   The ionic polymer used as the fixing agent of the present invention can be used as a salt having a counter ion in both cases of the cationic fixing agent and the anionic fixing agent. Examples of the salt having a counter ion include polyvinylamidine hydrochloride, polyacrylic acid sodium salt, and polystyrenesulfonic acid sodium salt.

これらの固定化剤は、処理対象となる透過膜の材質、形態や、使用した阻止率向上剤等に応じて適したものが選ばれ、純水または被処理水等の溶媒に溶解して処理液として使用される。本発明で用いる固定化剤を含む処理液は、上記水溶性高分子の水溶液として用いられるが、この処理液中の水溶性高分子の濃度は、0.01〜50mg/L程度とされる。固定化剤を含む水溶液のより好ましい化合物濃度は、用いる化合物の種類によって異なるが、例えば重量平均分子量10万以上のカチオン性高分子、アニオン性高分子の場合は0.1〜10mg/Lが好ましい。濃度がこれより低いと固定化剤処理に長時間を要するおそれがある。濃度が50mg/Lを超えると、水溶液の粘度が高くなり、RO膜ヘの通水抵抗が大きくなるおそれがある。また濃度が50mg/Lを超えると、不必要に厚いコーティング層(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。   These immobilizing agents are selected according to the material and form of the permeable membrane to be treated, the blocking rate improver used, etc., and are dissolved in a solvent such as pure water or water to be treated. Used as a liquid. The treatment liquid containing the fixing agent used in the present invention is used as an aqueous solution of the water-soluble polymer. The concentration of the water-soluble polymer in the treatment liquid is about 0.01 to 50 mg / L. The more preferable compound concentration of the aqueous solution containing the immobilizing agent varies depending on the type of the compound to be used. For example, in the case of a cationic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more, an anionic polymer, 0.1 to 10 mg / L is preferable. . If the concentration is lower than this, the treatment with the fixing agent may take a long time. When the concentration exceeds 50 mg / L, the viscosity of the aqueous solution increases, and there is a possibility that the resistance to water flow to the RO membrane increases. On the other hand, when the concentration exceeds 50 mg / L, an unnecessarily thick coating layer (adsorption layer) is formed, and the effect of improving the rejection rate may be weakened due to concentration polarization.

透過膜を固定化剤で処理する場合、阻止率向上剤の場合と同様に、固定化剤に荷電中和性物質として電解質を添加することにより処理後の阻止率向上効果を向上させることができる。固定化剤に電解質を添加して阻止率向上処理をした場合でも同様である。また複数の固定化剤を組合わせて交互に処理する場合、それぞれの固定化剤の一方またはすべてに電解質を添加することができる。固定化剤に添加する電解質としては、前記阻止率向上剤に添加した電解質と同様のものを、同濃度となるように添加して用いることができる。この電解質を添加した固定化剤によって阻止率向上剤の固定化処理を行うとき、電解質の存在により固定化剤の電荷が中和され、透過膜の表面を修飾する阻止率向上剤と固定化剤とが、あるいはその固定化剤と後から処理する固定化剤が均一に密着して、強固な修飾を行うことができ、阻止率向上効果を高めることができる。このとき電解質の濃度を1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとすることにより、従来電解質をトレーサ物質として500mg/L程度の濃度で用いていた場合よりも遥かに高い阻止率向上効果を得ることができる。   When the permeable membrane is treated with a fixing agent, as in the case of a blocking rate improver, the effect of improving the blocking rate after treatment can be improved by adding an electrolyte as a charge neutralizing substance to the fixing agent. . The same applies to the case where an electrolyte is added to the immobilizing agent and the rejection improvement process is performed. When a plurality of fixing agents are combined and processed alternately, an electrolyte can be added to one or all of the respective fixing agents. As the electrolyte to be added to the fixing agent, the same electrolyte as that added to the inhibition rate improver can be added and used at the same concentration. When the immobilization agent containing the electrolyte is used to immobilize the rejection rate improving agent, the presence of the electrolyte neutralizes the charge of the immobilization agent and modifies the surface of the permeable membrane. Alternatively, the immobilizing agent and the immobilizing agent to be treated later can be in close contact with each other to make a strong modification, and the effect of improving the rejection rate can be enhanced. At this time, by setting the concentration of the electrolyte to 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L, the effect of improving the rejection rate is much higher than when the conventional electrolyte is used as a tracer substance at a concentration of about 500 mg / L. Can be obtained.

本発明の阻止率向上方法では、阻止率向上処理を行った透過膜を、さらに固定化剤を含む処理液と接触させて行う。阻止率向上処理に引き続いて行うことができ、阻止率向上剤の通液停止後、そのまままたは阻止率向上剤を排出した後、固定化剤を通液して固定化剤処理を行うことができる。この場合、好ましくはモジュールの一次側に固定化剤を含む処理液を通水することにより実施される。   In the rejection rate improving method of the present invention, the permeation membrane that has been subjected to the rejection rate improvement treatment is further brought into contact with a treatment liquid containing a fixing agent. This can be carried out following the rejection rate improving treatment, and after stopping the passage of the rejection rate improving agent, or after discharging the rejection rate improving agent, the fixing agent can be passed through to perform the fixing agent treatment. . In this case, it is preferably carried out by passing a treatment liquid containing a fixing agent on the primary side of the module.

固定化剤処理は、阻止率向上剤処理を行った透過膜に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤を接触させる第1の固定化処理と、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤を接触させる第2の固定化処理とを交互に1回以上行う。第1の固定化剤は阻止率向上剤とは異なるイオン性のものが好ましい。例えば阻止率向上剤がカチオン性の場合は、第1の固定化剤をアニオン性、第2の固定化剤をカチオン性とし、また阻止率向上剤がアニオン性の場合は、第1の固定化剤をカチオン性、第2の固定化剤をアニオン性として交互に逆のイオン性の高分子で処理するのが好ましい。   The immobilization agent treatment is a first immobilization treatment in which a first immobilization agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the inhibition rate improver is brought into contact with the permeable membrane that has been subjected to the inhibition rate improvement agent treatment; The second immobilization treatment in which a second immobilization agent containing an ionic polymer different from the first immobilization agent is contacted is alternately performed once or more. The first fixing agent is preferably an ionic one different from the blocking rate improver. For example, when the rejection improving agent is cationic, the first immobilizing agent is anionic, and the second immobilizing agent is cationic, and when the rejection improving agent is anionic, the first immobilization agent is immobilized. Preferably, the agent is cationic and the second immobilizing agent is anionic and alternately treated with the opposite ionic polymer.

固定化剤処理において、阻止率向上剤として例えばイオン性のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物からなる阻止率向上剤で阻止率向上処理を行う場合について説明すると、阻止率向上処理を行った後に、カチオン性高分子からなる第1の固定化剤、アニオン性高分子からなる第2の固定化剤の二剤を交互に使用することが好ましい。すなわち処理の順序としては、阻止率向上剤がカチオン性であれば、固定化剤はアニオン性固定化剤から使用し、阻止率向上剤がアニオン性であれば、カチオン性固定化剤から使用することが望ましい。これにより阻止率向上剤と固定化剤はイオンコンプレックスを形成することができ、阻止率向上剤は強固に透過膜表面に保持され、長期間にわたり性能を維持することが可能になる。   In the immobilization agent treatment, for example, a case where the rejection rate improving process is performed with a rejection rate improving agent made of a compound having an ionic polyalkylene glycol chain as the rejection rate improving agent will be described. It is preferable to use two agents, a first immobilizing agent composed of anionic polymer and a second immobilizing agent composed of an anionic polymer, alternately. That is, as the order of treatment, if the rejection rate improver is cationic, the immobilizing agent is used from the anionic immobilizing agent, and if the rejection rate improving agent is anionic, it is used from the cationic immobilizing agent. It is desirable. As a result, the blocking rate improver and the immobilizing agent can form an ion complex, and the blocking rate improving agent is firmly held on the surface of the permeable membrane, and the performance can be maintained over a long period of time.

例えば阻止率向上剤としてポリアルキレングリコール鎖を有する化合物として上述したスルホ基を導入したポリアルキレングリコール鎖を有する化合物で処理し、その後第1の固定化剤としてカチオン性固定化剤で処理することにより、阻止率向止剤と固定化剤とがイオンコンプレックスを形成し、阻止率向上剤を強固にRO膜表面に保持することが可能となる。その後にさらに第2の固定化剤としてアニオン性固定化剤で処理することにより、さらに安定性が向上する。その後も交互にカチオン性固定化剤とアニオン性固定化剤で処理することにより、安定性を向上させることができる。   For example, by treating with a compound having a polyalkylene glycol chain introduced with a sulfo group as described above as a compound having a polyalkylene glycol chain as a blocking rate improver, and then treating with a cationic fixing agent as a first fixing agent The blocking rate anti-blocking agent and the immobilizing agent form an ion complex, and the blocking rate improving agent can be firmly held on the RO membrane surface. Thereafter, the stability is further improved by further treatment with an anionic fixing agent as a second fixing agent. Thereafter, the stability can be improved by alternately treating with a cationic fixing agent and an anionic fixing agent.

カチオン性固定化剤とアニオン性固定化剤で交互に処理するその回数に制限はなく、必要に応じて交互に処理を繰り返すことができる。阻止率向上剤がカチオン性の場合、例えばポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が第四アンモニウム基を有する場合は、第1の固定化剤としてアニオン性固定化剤を用い、第2の固定化剤としてカチオン性固定化剤を用い、交互に処理することで同様に安定性を得ることができる。   There is no limit to the number of times the treatment is alternately performed with the cationic immobilizing agent and the anionic immobilizing agent, and the treatment can be repeated alternately as necessary. When the rejection improving agent is cationic, for example, when the compound having a polyalkylene glycol chain has a quaternary ammonium group, an anionic fixing agent is used as the first fixing agent, and the second fixing agent is used. Stability can be obtained in the same manner by using a cationic immobilizing agent and alternately processing.

本発明で用いる阻止率向上剤および固定化剤は、添加した電解質を阻止率確認トレーサー物質としても利用できるが、電解質を添加しない場合、あるいは添加した場合でも、水溶性有機化合物等の他の阻止率確認トレーサー物質を含有させることができる。このようなトレーサー物質を添加した阻止率向上剤または固定化剤をナノろ過膜、逆浸透膜等の透過膜に通水することにより、透過膜の阻止率を経時的に確認して、処理の継続または停止を判断することができる。通水処理時間は、通常は1〜50時間であることが好ましく、2〜24時間であることがより好ましいが、透通水のトレーサー濃度が所定の値に達したとき、透過膜の阻止率は所定の値になったと判断し、阻止率向上剤処理または固定化剤処理を終了することができる。   The blocking rate improver and immobilizing agent used in the present invention can be used as a blocking rate confirmation tracer substance for the added electrolyte, but other blocking agents such as water-soluble organic compounds can be used even when the electrolyte is not added or added. A rate confirmation tracer material can be included. By passing water through a permeation membrane such as a nanofiltration membrane or a reverse osmosis membrane, a rejection rate improver or immobilizing agent added with such a tracer substance is used to confirm the rejection rate of the permeation membrane over time. Can continue or stop. The water treatment time is usually preferably 1 to 50 hours, more preferably 2 to 24 hours, but when the tracer concentration of the permeated water reaches a predetermined value, the rejection rate of the permeable membrane Can be determined to have reached a predetermined value, and the inhibition rate improving agent treatment or the fixing agent treatment can be terminated.

この方法によれば、阻止率向上剤または固定化剤の水溶液と透過膜との接触時間を必要十分な最小限の長さに制御することができ、透過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または固定化剤を用いて複数回の阻止率向上剤処理または固定化剤処理を行う場合も、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。
電解質以外のトレーサー物質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、グルコース、尿素などを挙げることができるが、取扱い性の容易さからイソプロピルアルコールを好適である。トレーサー物質の濃度は、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の場合は、1〜5,000mg/Lであることが好ましく、5〜1,000mg/Lであることがより好ましい。
According to this method, the contact time between the aqueous solution of the rejection rate improving agent or the fixing agent and the permeable membrane can be controlled to a necessary and sufficient minimum length, and normal operation of the permeable membrane can be started immediately. it can. Also, when multiple rejection rate improver treatments or immobilization agent treatments are performed using different rejection rate improvers or immobilizing agents, multiple treatments can be efficiently performed without losing the timing of switching. Can do.
Examples of the water-soluble organic compound used as a tracer substance other than the electrolyte include isopropyl alcohol, glucose, urea, and the like, but isopropyl alcohol is preferable because of ease of handling. The concentration of the tracer substance is preferably 1 to 5,000 mg / L, more preferably 5 to 1,000 mg / L in the case of a water-soluble organic substance such as isopropyl alcohol.

上記の阻止率向上方法により得られる透過膜は、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果が高く、かつその高い状態を長く維持することができる。
本発明の透過膜は、上記の阻止率向上方法により得られる透過膜であり、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果が高く、かつその高い状態を長く維持することができる。
The permeable membrane obtained by the above-described blocking rate improving method has a high effect of improving the blocking rate of the permeable membrane by the blocking rate improving agent, and can maintain the high state for a long time.
The permeable membrane of the present invention is a permeable membrane obtained by the above-described method for improving the rejection rate. The effect of improving the rejection rate of the permeable membrane by the rejection rate improving agent is high, and the high state can be maintained for a long time.

本発明の透過膜処理方法は、上記の阻止率向上方法により得られる透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理方法であり、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果が高く、かつその高い状態を長く維持することができ、有機物除去効果が高く、長期間にわたって安定処理が可能である。   The permeable membrane treatment method of the present invention is a permeable membrane treatment method for carrying out a permeable membrane treatment by allowing a liquid to be treated to permeate the permeable membrane obtained by the above-described method for improving the rejection rate. The improvement effect is high, and the high state can be maintained for a long time, the organic matter removal effect is high, and stable treatment is possible over a long period of time.

本発明の透過膜処理装置は、上記の阻止率向上方法により得られる透過膜を用い、透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理装置であり、透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行うことにより、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果が高く、かつその高い状態を長く維持することができ、有機物除去効果が高く、長期間にわたって安定処理が可能である。   The permeation membrane processing apparatus of the present invention is a permeation membrane processing device that uses a permeation membrane obtained by the above-described method for improving the rejection rate and permeates the permeation membrane by permeating the treatment liquid. By performing the permeable membrane treatment by permeating the liquid, the effect of improving the rejection rate of the permeable membrane by the rejection rate improver is high, and the high state can be maintained for a long time, the organic matter removal effect is high, and over a long period of time Stable processing is possible.

本発明の好ましい透過膜処理装置は、1次側に被処理液を通液し、2次側から透過液を取り出す透過膜モジュールと、モジュールの1次側に有機物を主成分とする阻止率向上剤を通液して、阻止率向上剤処理を行う阻止率向上剤処理装置と、阻止率向上剤に濃度1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとなるように電解質を添加する電解質 添加装置と、モジュールの1次側に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上通液して固定化剤処理を行う固定化剤処理装置とを含む透過膜装置である。   A preferred permeable membrane treatment apparatus of the present invention is a permeable membrane module for passing a liquid to be treated on the primary side and taking out the permeate from the secondary side, and an improvement in the rejection rate mainly composed of organic substances on the primary side of the module. A blocking rate improver treatment apparatus for performing blocking rate improver treatment by passing an agent, and an electrolyte in which an electrolyte is added to the blocking rate improver to a concentration of 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L On the primary side of the addition device and the module, a first immobilizing agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improver, and a first fixing agent having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improving agent. And a second fixing agent containing an ionic polymer that is different from the first agent, and a second fixing agent that alternately passes one or more times to perform a fixing agent treatment device.

上記の透過膜処理装置では、透過膜モジュールの1次側に被処理液を通液し、2次側から透過液を取り出して透過膜処理を行い、阻止率向上剤処理装置によりモジュールの1次側に有機物を主成分とする阻止率向上剤を通液して阻止率向上剤処理を行う際、電解質を添加装置により濃度1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとなるように阻止率向上剤に電解質を添加して阻止率向上剤処理を行い、固定化剤処理装置によりモジュールの1次側に、第1の固定化剤と第2の固定化剤とを交互に1回以上通液して固定化剤処理を行うことにより、透過膜の阻止率を向上させることができる。   In the above permeable membrane treatment apparatus, the liquid to be treated is passed through the primary side of the permeable membrane module, the permeate is taken out from the secondary side, and the permeable membrane treatment is performed. When blocking rate improver treatment is performed by passing a blocking rate improver mainly composed of an organic substance on the side, the electrolyte is blocked to a concentration of 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L, using an addition device. The electrolyte is added to the rate improver to perform the rejection rate improver treatment, and the first fixative and the second fixative are alternately applied to the primary side of the module one or more times by the fixative treatment apparatus. The blocking rate of the permeable membrane can be improved by passing the solution and performing the fixing agent treatment.

本発明によれば、濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させるようにしたので、阻止率向上剤による透過膜の阻止率の向上効果を高くするとともに、阻止率向上効果が高い状態で維持することができ、このため有機物除去効果が高く、長期間にわたって安定処理が可能である。   According to the present invention, since the blocking rate improver to which the electrolyte is added so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L is brought into contact with the permeable membrane, the blocking rate improving agent has a high effect of improving the blocking rate by the blocking rate improving agent. At the same time, it can be maintained in a state where the effect of improving the rejection rate is high, so that the organic matter removing effect is high and stable treatment is possible over a long period of time.

以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図1および図2は本発明の実施形態による透過膜処理方法および装置を示すフロー図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are flowcharts showing a permeable membrane processing method and apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1および図2において、1はRO膜モジュールで、透過膜としてRO膜2により1次側3と2次側4に区画されている。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タンク、14は酸性洗浄液タンク、15は阻止率向上剤水溶液タンク、16は第1固定化剤水溶液タンク、17は第2固定化剤水溶液タンク、18は電解質溶液タンク、P1は高圧ポンプ、P2は洗浄液用ポンプ、P3は阻止率向上剤水溶液用ポンプ、P4は第1固定化剤水溶液用ポンプ、P5は第2固定化剤水溶液用ポンプ、P6は電解質溶液用ポンプである。V1〜V35はバルブである。なお、図1および2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。   1 and 2, reference numeral 1 denotes an RO membrane module, which is divided into a primary side 3 and a secondary side 4 by an RO membrane 2 as a permeable membrane. 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 a rejection rate improving agent aqueous solution tank, 16 is a first fixing agent aqueous solution tank, and 17 is a second fixing. Aqueous agent solution tank, 18 is an electrolyte solution tank, P1 is a high pressure pump, P2 is a cleaning solution pump, P3 is a rejection rate improving agent aqueous solution pump, P4 is a first fixing agent aqueous solution pump, and P5 is a second fixing agent aqueous solution. Pump P6 is an electrolyte solution pump. V1 to V35 are valves. 1 and 2 show main piping and valves, and other valves, gauges, and piping are not shown.

図1、2において、被処理水をRO処理する場合には、バルブV1〜V5、およびV9を開、その他のバルブを閉とし、高圧ポンプP1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1の1次側3に供給してRO膜2により膜分離し、透過水を2次側から系外へ取り出す。濃縮水は1次側3から被処理水タンク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V3を通して系外へ排出する。またバルブV6、V7を開として、透過水を処理水タンク12に貯留する。場合によっては、バルブV11〜V15を開として、透過水をアルカリ性洗浄液タンク13、酸性洗浄液タンク14、阻止率向上剤水溶液タンク15、第1固定化剤水溶液タンク16、第2固定化剤水溶液タンク17に送給して、洗浄液や高分子水溶液の希釈、調整等に用いることができる。   In FIGS. 1 and 2, when the water to be treated is subjected to RO treatment, the valves V1 to V5 and V9 are opened, the other valves are closed, the high pressure pump P1 is operated, and the water in the treated water tank 11 is closed. Treated water is supplied to the primary side 3 of the RO membrane module 1 and subjected to membrane separation by the RO membrane 2, and permeate is taken out of the system from the secondary side. The concentrated water is returned from the primary side 3 to the water tank 11 to be treated, and a part thereof is discharged out of the system through the valve V3 in order to prevent the concentration of the RO feed water. Further, the valves V6 and V7 are opened, and the permeate is stored in the treated water tank 12. In some cases, the valves V11 to V15 are opened, and the permeated water is passed through the alkaline cleaning liquid tank 13, the acidic cleaning liquid tank 14, the rejection rate improving agent aqueous solution tank 15, the first fixing agent aqueous solution tank 16, and the second fixing agent aqueous solution tank 17. And can be used for dilution, adjustment, etc. of a cleaning solution or a polymer aqueous solution.

上記のようにしてRO処理を行うことにより、RO膜2の透過流束が低下した場合において、薬品洗浄を行う場合には、高圧ポンプP1を停止し、バルブV2、V4、V21、V31を開、その他のバルブを閉として、洗浄液用ポンプP2を作動させ、アルカリ性洗浄液タンク13内のアルカリ性洗浄液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再びアルカリ性洗浄液タンク13内に戻すように循環させる。このときバルブV5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よい。あるいはバルブV6、V11を開として、膜透過させた洗浄液をアルカリ性洗浄液タンク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P2を停止して一定時間薬液を静置保持してから、アルカリ洗浄液をアルカリ性洗浄用タンク13に設けたドレイン管(図示せず)から系外へ排出する。   When the permeation flux of the RO membrane 2 is reduced by performing the RO treatment as described above, when performing chemical cleaning, the high-pressure pump P1 is stopped and the valves V2, V4, V21, and V31 are opened. The other valves are closed, the cleaning liquid pump P2 is operated, the alkaline cleaning liquid in the alkaline cleaning liquid tank 13 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1, and then circulated back into the alkaline cleaning liquid tank 13 again. Let At this time, the valve V5 may be opened to allow part of the cleaning liquid to pass through the membrane and be discharged out of the system. Alternatively, the cleaning liquid having passed through the membrane may be returned to the alkaline cleaning liquid tank 13 by opening the valves V6 and V11. After circulating the alkaline cleaning liquid for a predetermined time, in some cases, the cleaning liquid pump P2 is stopped and the chemical liquid is allowed to stand for a certain period of time, and then the drain pipe (not shown) provided with the alkaline cleaning liquid in the alkaline cleaning tank 13 (not shown) ) To the outside of the system.

次いでバルブV2、V4、V22、V32を開、その他のバルブを閉として酸性洗浄液タンク14内の酸性洗浄液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再び酸性洗浄液タンク14に戻すように循環させる。このときバルブV5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。あるいはバルブV6、V12を開として、膜透過させた洗浄液を酸性洗浄液タンク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P2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, the valves V2, V4, V22, V32 are opened, the other valves are closed, and the acidic cleaning liquid in the acidic cleaning liquid tank 14 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1, and then returned to the acidic cleaning liquid tank 14 again. Circulate. At this time, the valve V5 may be opened to allow a part of the cleaning liquid to pass through the membrane and be discharged out of the system. Alternatively, the cleaning liquid having passed through the membrane may be returned to the acidic cleaning liquid tank 14 by opening the valves V6 and V12. After circulating the acidic cleaning liquid for a predetermined time, the drain pipe (not shown) provided with the acidic cleaning liquid in the acidic cleaning liquid tank 14 after stopping the cleaning liquid pump P2 and keeping the chemical liquid still for a predetermined time in some cases. To the outside of the system.

次いで、バルブV2、V3、V8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1の1次側3を洗浄し、洗浄排液をバルブV3を通して系外へ排出する。この場合、バルブV3を閉とし、バルブV21またはV22とバルブV4を開として、洗浄排液は洗浄液用タンク13、14に設けたドレイン管(図示せず)から排出してもよい。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と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 V2, V3, V8 are opened, the other valves are closed, the primary side 3 of the RO membrane module 1 is washed with the treated water in the treated water tank 12, and the washing drainage is discharged outside the system through the valve V3. Discharge. In this case, the valve V3 may be closed, the valve V21 or V22 and the valve V4 may be opened, and the cleaning waste liquid may be discharged from drain pipes (not shown) 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. 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1において、電解質を添加した阻止率向上剤を用いて阻止率向上処理する場合、阻止率向上剤水溶液タンク15に阻止率向上剤としてポリエチレングリコール鎖を有する化合物(以下「PEG」と記す)水溶液、電解質溶液タンク18に電解質溶液をそれぞれ満たす。そしてバルブV2、V4、V23、V33およびV16を開、その他のバルブを閉として、洗浄用ポンプP2および電解質溶液用ポンプP6を作動させ、電解質溶液タンク18から電解質溶液を所定の濃度になるように添加しながら、阻止率向上剤水溶液タンク15内のPEG水溶液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再びタンク15内に戻すように、循環させる。このとき、バルブV5を開として、PEG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V6、V13を開として、膜透過させたPEG水溶液をタンク15内に戻すことが好ましい。所定の時間PEG水溶液を循環させた後に、阻止率向上剤水溶液タンク15に設けたドレイン管(図示せず)より、PEG水溶液を系外へ排出する。   In FIG. 1, when a rejection rate improving treatment is performed using a rejection rate improving agent to which an electrolyte is added, a compound (hereinafter referred to as “PEG”) aqueous solution having a polyethylene glycol chain as a rejection rate improving agent in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 15. The electrolyte solution tank 18 is filled with the electrolyte solution. Then, the valves V2, V4, V23, V33 and V16 are opened, the other valves are closed, and the cleaning pump P2 and the electrolyte solution pump P6 are operated so that the electrolyte solution from the electrolyte solution tank 18 has a predetermined concentration. While adding, the PEG aqueous solution in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 15 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1 and then circulated so as to be returned to the tank 15 again. At this time, the valve V5 may be opened to allow a part of the PEG aqueous solution to pass through the membrane and be discharged out of the system, but the valves V6 and V13 may be opened to return the membrane-penetrated PEG aqueous solution into the tank 15. Is preferred. After circulating the PEG aqueous solution for a predetermined time, the PEG aqueous solution is discharged out of the system through a drain pipe (not shown) provided in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 15.

固定化剤で処理する場合も同様に行われるが、まず電解質を添加しないで2種類の固定化剤で処理する場合について説明する。この場合、第1固定化剤水溶液タンク16に第1固定化剤としてカチオン性高分子ポリビニルアミジン水溶液、第2固定化剤水溶液タンク17にアニオン性高分子ポリスチレンスルホン酸水溶液をそれぞれ満たす。そしてバルブV2、V4、V24、V34を開、その他のバルブを閉として、第1固定化剤水溶液タンク16内のカチオン性高分子ポリビニルアミジン水溶液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再び第1固定化剤水溶液タンク16内に戻すように循環させる。このときバルブV5を開として、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V6、V14を開として、膜透過させた高分子水溶液を第1固定化剤水溶液タンク16内に戻すことが好ましい。所定の時間カチオン性高分子水溶液を循環させた後に、第1固定化剤水溶液タンク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。   The treatment with the fixing agent is performed in the same manner. First, the case where the treatment is performed with two kinds of fixing agents without adding the electrolyte will be described. In this case, the first fixing agent aqueous solution tank 16 is filled with a cationic polymer polyvinylamidine aqueous solution as a first fixing agent, and the second fixing agent aqueous solution tank 17 is filled with an anionic polymer polystyrenesulfonic acid aqueous solution. After the valves V2, V4, V24 and V34 are opened and the other valves are closed, the aqueous cationic polymer polyvinylamidine solution in the first fixing agent aqueous solution tank 16 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1. Then, it is circulated so as to return to the first fixing agent aqueous solution tank 16 again. At this time, the valve V5 may be opened to allow a part of the aqueous solution to permeate through the membrane and be discharged out of the system. However, the valves V6 and V14 may be opened to allow the membrane-permeated polymer aqueous solution to pass through the first fixing agent aqueous solution tank. It is preferable to return to 16. After the cationic polymer aqueous solution is circulated for a predetermined time, the cationic polymer aqueous solution is discharged out of the system through a drain pipe (not shown) provided in the first fixing agent aqueous solution tank 16.

次いで、バルブV2、V4、V25、V35を開、その他のバルブを閉として、第2固定化剤水溶液タンク17内のアニオン性高分子ポリスチレンスルホン酸水溶液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再び第2固定化剤水溶液タンク17内に戻すように、循環させる。このときバルブV5を開として、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V6、V15を開として、膜透過させた高分子水溶液を第2固定化剤水溶液タンク17内に戻すことが好ましい。所定の時間、アニオン性高分子水溶液を循環させた後に、第2固定化剤水溶液タンク17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。   Next, the valves V2, V4, V25 and V35 are opened, and the other valves are closed, and the anionic polymer polystyrene sulfonic acid aqueous solution in the second fixing agent aqueous solution tank 17 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1. Then, it is circulated so as to return to the second fixing agent aqueous solution tank 17 again. At this time, the valve V5 may be opened to allow a part of the aqueous solution to pass through the membrane and be discharged out of the system. However, the valves V6 and V15 may be opened to pass the membrane-permeable polymer aqueous solution to the second fixing agent aqueous solution tank. 17 is preferably returned. 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 second fixing agent aqueous solution tank 17.

次いでバルブV2、V3、V6、V8を開、さらにバルブV13、V14、V15の少なくともいずれかを開とし、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1の1次側3を洗浄し、洗浄排液の一部をバルブV3を介して系外へ、残部をタンク15、16、17のいずれかを経由して系外へ排出する。   Next, the valves V2, V3, V6, V8 are opened, and at least one of the valves V13, V14, V15 is opened, the other valves are closed, and the primary of the RO membrane module 1 is treated with treated water in the treated water tank 12. The side 3 is cleaned, and a part of the cleaning drainage is discharged out of the system through the valve V3, and the remaining part is discharged out of the system through one of the tanks 15, 16, and 17.

電解質を添加しながら固定化処理を行う場合は、電解質溶液用ポンプP6を作動させ、バルブV16を開いて電解質溶液タンク18から電解質溶液を、所定の濃度になるように第1固定化剤または第2固定化剤に添加しながら洗浄を実施する。処理水あるいは電解質添加処理水による洗浄(リンス)は阻止率向上剤による処理と、カチオン性固定化剤水溶液による処理、およびアニオン性固定化剤水溶液による処理の間に、それぞれ行うことが好ましい。   When performing the immobilization process while adding the electrolyte, the electrolyte solution pump P6 is operated, the valve V16 is opened, and the electrolyte solution is supplied from the electrolyte solution tank 18 to the first fixing agent or the second solution so that the electrolyte solution has a predetermined concentration. 2. Wash while adding to the immobilizing agent. Washing (rinsing) with treated water or electrolyte-added treated water is preferably carried out between the treatment with a blocking rate improver, the treatment with an aqueous cationic fixative solution, and the treatment with an aqueous anionic fixative solution.

図2は被処理水を通水してRO処理を行いながら、被処理水に阻止率向上剤、第1固定化剤または第2固定化剤を添加して、これらの処理剤による処理を行う例を示す。図2において、電解質を添加した阻止率向上剤としてPEGを用いて阻止率向上処理を実施する場合には、例えば阻止率向上剤水溶液タンク15にPEG水溶液、電解質溶液タンク18に電解質溶液ををそれぞれ満たす。さらに第1固定化剤または第2固定化剤を添加して固定化処理を実施する場合には、第1固定化剤水溶液タンク16、第2固定化剤水溶液タンク17にそれぞれカチオン性高分子水溶液、アニオン性高分子溶液を満たす。   FIG. 2 shows that RO treatment is performed by passing the water to be treated, and a blocking rate improver, the first fixing agent or the second fixing agent is added to the water to be treated, and the treatment with these treatment agents is performed. An example is shown. In FIG. 2, when the rejection rate improving process is performed using PEG as the rejection rate improving agent to which an electrolyte is added, for example, an aqueous solution of PEG is added to the aqueous solution rate stopping agent tank 15, and an electrolyte solution is added to the electrolyte solution tank 18. Fulfill. Further, when the immobilization treatment is performed by adding the first immobilizing agent or the second immobilizing agent, the cationic polymer aqueous solution is added to the first immobilizing agent aqueous solution tank 16 and the second immobilizing agent aqueous solution tank 17, respectively. Fill the anionic polymer solution.

電解質を添加した阻止率向上剤を被処理水に添加して阻止率向上剤処理を行うには、まずバルブV33を開として、ポンプP3を作動させ、阻止率向上剤水溶液タンク15内のPEG水溶液を被処理水タンク11に導入し、その後高圧ポンプP1および電解質溶液用ポンプP6を作動させ、バルブV1、V2、V4、V9およびV16を開、その他のバルブを閉として、電解質溶液タンク18から電解質溶液を所定の濃度になるように添加しながら、被処理水タンク11内のPEG水溶液をRO膜モジュール1の1次側に3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V3、V5を開として、PEG水溶液の一部を膜透過させて処理水を得るとともに、PEG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、RO処理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PEG水溶液を循環させた後に、バルブV33を閉じるとともにポンプP3を停止し、PEG水溶液の導入を停止する。   In order to perform the rejection rate improving agent treatment by adding the rejection rate improving agent to which the electrolyte is added to the water to be treated, first, the valve P33 is opened, the pump P3 is operated, and the aqueous PEG solution in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 15 is operated. Is then introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high-pressure pump P1 and the electrolyte solution pump P6 are operated to open the valves V1, V2, V4, V9 and V16, and the other valves are closed. While adding the solution to a predetermined concentration, the PEG aqueous solution in the treated water tank 11 is introduced 3 into the primary side of the RO membrane module 1 and then circulated back to the tank 11 again. At this time, it is preferable that the valves V3 and V5 are opened to allow a part of the PEG aqueous solution to pass through the membrane to obtain treated water and to discharge a part of the PEG aqueous solution out of the system. By doing in this way, the time which stops the driving | operation of RO processing apparatus can be shortened. After circulating the PEG aqueous solution for a predetermined time, the valve V33 is closed and the pump P3 is stopped to stop the introduction of the PEG aqueous solution.

図2において、阻止率向上剤による処理後、電解質を添加しないで第1固定化剤および第2固定化剤を被処理液に添加して、固定化処理を行う場合は、バルブV34を開としてポンプP4を作動させ、第1固定化剤水溶液タンク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P1を作動させ、バルブV1、V2、V4、V9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1の1次側3に導入した後、再びタンク11内に戻すように循環させる。このときバルブV3、V5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて処埋水を得るとともに、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RO処理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V34を閉じるとともにポンプP4を停止し、カチオン性高分子水溶液の導入を停止する。   In FIG. 2, after the treatment with the rejection rate improving agent, when the first fixing agent and the second fixing agent are added to the liquid to be treated without adding the electrolyte, the valve V34 is opened. The pump P4 is operated, the cationic polymer aqueous solution in the first fixing agent aqueous solution tank 16 is introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high pressure pump P1 is operated to open the valves V1, V2, V4, V9, The other valves are closed, and the cationic polymer aqueous solution in the water tank 11 to be treated is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1 and then circulated back into the tank 11 again. At this time, it is preferable that the valves V3 and V5 are opened so that part of the polymer aqueous solution is permeated through the membrane to obtain treated water, and part of the polymer aqueous solution is discharged out of the system. By doing in this way, the time which stops the driving | operation of RO processing apparatus can be shortened. After circulating the cationic polymer aqueous solution for a predetermined time, the valve V34 is closed and the pump P4 is stopped to stop the introduction of the cationic polymer aqueous solution.

次いでバルブV35を開として、ポンプP5を作動させ、第2固定化剤水溶液タンク17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P1を作動させ、バルブV1、V2、V4、V9を開、その他のバルブを閉として、被処埋水タンク11内のカチオン性高分子水溶液をRO膜モジュール1の1次側3に導入した後、再びタンク11内に戻すように循環させる。このときバルブV3、V5を開として、高分子水溶液の一部を膜透過させて処理水を得るとともに、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、RO処理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V35を閉じるとともに、ポンプP5を停止し、カチオン性高分子水溶液の導入を停止する。   Next, the valve V35 is opened, the pump P5 is operated, the cationic polymer aqueous solution in the second fixing agent aqueous solution tank 17 is introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high-pressure pump P1 is operated, and the valves V1, V2 , V4, V9 are opened, the other valves are closed, and the cationic polymer aqueous solution in the treated water tank 11 is introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1 and then returned to the tank 11 again. Circulate. At this time, it is preferable to open the valves V3 and V5 to allow a part of the polymer aqueous solution to pass through the membrane to obtain treated water and to discharge a part of the polymer aqueous solution out of the system. By doing in this way, the time which stops the driving | operation of RO processing apparatus can be shortened. After circulating the cationic polymer aqueous solution for a predetermined time, the valve V35 is closed and the pump P5 is stopped to stop the introduction of the cationic polymer aqueous solution.

上記各処理工程の間には、処理水あるいは電解質添加処理水による洗浄工程を実施することが望ましい。すなわち、バルブV2、V3、V8を開、その他のバルブを閉として、高圧ポンプP1を停止するとともに、ポンプP2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1の1次側3を洗浄するとともに、水溶液をバルブV3を通して系外へ排出する。また阻止率向上剤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)実施することによりリンスを省略したり、リンス工程の時間を短縮したり、リンス水量を低減することができる。PEG水溶液による処理後に実施するカチオン性高分子水溶液、アニオン性高分子による処理は交互に繰り返して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ことが好ましい。   It is desirable to carry out a washing step with treated water or electrolyte added treated water between the above treatment steps. That is, the valves V2, V3, and V8 are opened and the other valves are closed to stop the high-pressure pump P1, and the pump P2 is operated to treat the primary side 3 of the RO membrane module 1 with the treated water in the treated water tank 12. And the aqueous solution is discharged out of the system through the valve V3. In addition, after stopping the introduction of the aqueous solution for improving the rejection rate, the RO treatment is performed for a predetermined time (about three times the residence time of the water to be treated tank 11), so that the rinsing can be omitted or the time for the rinsing process. Can be shortened or the amount of rinse water can be reduced. The treatment with the cationic polymer aqueous solution and the anionic polymer carried out after the treatment with the PEG aqueous solution may be repeated twice or more alternately, but the treatment with the anionic polymer aqueous solution is preferred at the end.

電解質を添加しながら第1固定化剤処理、第2固定化剤処理または洗浄を実施する場合は、電解質溶液用ポンプP6を作動させ、バルブV16を開いて電解質溶液タンク18から電解質溶液を所定の濃度になるように、第1固定化剤、第2固定化剤または処理水に添加しながら、第1固定化剤処理、第2固定化剤処理または洗浄を実施する。このときの操作は阻止率向上剤処理の場合と同様である。電解質の濃度は1000〜10000mg/L、好ましくは2000〜5000mg/Lとされるが、濃度計によりあるいは計算値により適正な添加量が制御される。電解質の濃度を上記範囲に制御することにより、従来電解質をトレーサ物質として500mg/L程度の濃度で用いていた場合よりも遥かに高い阻止率向上効果を得ることができる。   When the first fixing agent treatment, the second fixing agent treatment or the washing is performed while the electrolyte is added, the electrolyte solution pump P6 is operated, the valve V16 is opened, and the electrolyte solution is supplied from the electrolyte solution tank 18 to a predetermined amount. The first fixing agent treatment, the second fixing agent treatment or the washing is carried out while adding to the first fixing agent, the second fixing agent or the treated water so as to obtain a concentration. The operation at this time is the same as in the case of the treatment for improving the rejection rate. The concentration of the electrolyte is 1000 to 10000 mg / L, preferably 2000 to 5000 mg / L. The appropriate amount of addition is controlled by a densitometer or by a calculated value. By controlling the concentration of the electrolyte within the above range, it is possible to obtain a much higher rejection rate improvement effect than when a conventional electrolyte is used as a tracer substance at a concentration of about 500 mg / L.

なお、上記実施の形態は、本発明のRO膜処理方法の処理手順の一例を示すものであって、本発明は何ら本実施の形態に限定されるものではなく、図1,2の各処理タンクは共用したり省略することもできる。また、RO膜処理工程、薬品洗浄工程、阻比率向上処理工程はそれぞれ別の場所で行ってもよい。すなわちRO膜モジュールまたはエレメントだけをベッセルから抜き取って、RO処理工程を行っている場所から別の場所(例えばRO膜再生工場など)に移動し、移動先において別途容易したベッセルに収容して薬品洗浄処理工程、阻止率向上処理工程等を実施してもよい。   The above embodiment shows an example of the processing procedure of the RO membrane processing method of the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment at all. The tank can be shared or omitted. Further, the RO membrane treatment process, the chemical cleaning process, and the inhibition ratio improvement treatment process may be performed in different places. That is, only the RO membrane module or element is removed from the vessel, moved from the location where the RO treatment process is performed to another location (for example, the RO membrane recycling plant), and stored in a separate vessel at the destination for chemical cleaning. You may implement a process process, a rejection rate improvement process process, etc.

また図2の場合には、阻止率時向上剤水溶液は、被処理水タンク11に供給されるが、被処埋水タンク11とRO膜モジュール1とを連結する配管に、これら阻止率向上剤水溶液を直接ライン注入するようにしてもよい。さらに薬品洗浄工程において、酸洗浄とアルカリ洗浄のどちらか一方のみを行っても良く、また逆に酸洗浄の後にアルカリ洗浄を行っても良い。   In the case of FIG. 2, the aqueous solution for improving the rejection rate is supplied to the treated water tank 11, and these rejection rate improving agents are connected to a pipe connecting the treated water tank 11 and the RO membrane module 1. The aqueous solution may be directly injected into the line. Furthermore, in the chemical cleaning step, only one of acid cleaning and alkali cleaning may be performed. Conversely, alkali cleaning may be performed after the acid cleaning.

酸洗浄に使用する酸剤としては、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱酸、クエン酸、シュウ酸などの有機酸を使用することができる。アルカリ洗浄に使用するアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどを使用することができる。さらにこれらの洗浄剤に過酸化水素などの酸化剤、重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの界面活性剤などを添加することもできる。   As the acid agent used for the acid cleaning, mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, and organic acids such as citric acid and oxalic acid can be used. Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, etc. can be used as the alkali agent used for alkali cleaning. Further, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide, a reducing agent such as sodium bisulfite, and a surfactant such as sodium alkylbenzene sulfonate can be added to these cleaning agents.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。本実施例では阻止率は以下式によって算出した。
阻止率(%)=〔1−(溶質の透過液濃度×2)/(溶質の供給液濃度+溶質の濃縮液濃度)〕×100
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by these Examples. In this example, the rejection rate was calculated by the following equation.
Blocking rate (%) = [1- (solute permeate concentration × 2) / (solute supply solution concentration + solute concentration)] × 100

[実施例1]:
阻止率向上剤として、重量平均分子量4000のポリエチレングリコール1mmol/L、2,3−エポキシ−1−プロパノール100mmol/Lおよび亜硫酸ナトリウム100mmol/Lの水溶液を、温度80℃で20分間還流することにより合成したスルホン化ポリエチレングリコール0.1mg/L水溶液に、電解質としてNaClを2000mg/Lになるように添加し、日東電工(株)製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」の新品膜モジュールに圧力0.75MPaで、濃縮水および透過水をともに給水タンクに戻す全循環処理で20時間通水した。
処理を終了したRO膜をRO膜装置にセットし、圧力0.75MPa、ブライン水量を1m/hとして、1000mg/LのIPA(イソプロピルアルコール)水溶液を通水し、定期的に透過水流量、供給水、濃縮水、透過水のTOC濃度を測定し、フラックスとIPAの阻止率を算出した。
[Example 1]:
As a blocking rate improver, an aqueous solution of polyethylene glycol 1 mmol / L having a weight average molecular weight of 4000, 2,3-epoxy-1-propanol 100 mmol / L and sodium sulfite 100 mmol / L is synthesized by refluxing at 80 ° C. for 20 minutes. A new membrane module of Nitto Denko's ultra-low pressure aromatic polyamide RO membrane “ES-20” by adding NaCl as an electrolyte to the sulfonated polyethylene glycol 0.1 mg / L aqueous solution to 2000 mg / L At a pressure of 0.75 MPa, the concentrated water and the permeated water were both circulated for 20 hours in a total circulation process for returning them to the water supply tank.
The RO membrane that has been treated is set in the RO membrane device, the pressure is 0.75 MPa, the amount of brine water is 1 m 3 / h, and a 1000 mg / L IPA (isopropyl alcohol) aqueous solution is passed through. The TOC concentration of feed water, concentrated water, and permeated water was measured, and the rejection rate of flux and IPA was calculated.

[実施例2]:
実施例1において添加する電解質として、CaC1を2000mg/Lとなるように添加した以外は、実施例1と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Example 2]:
As the electrolyte to be added in Example 1, except that the addition of CaCl 2 so that 2000 mg / L, performed in the same manner as in Example 1, were calculated flux and IPA rejection of the RO apparatus.

[実施例3]:
実施例1における電解質を添加した阻止率時向上剤による修飾処理を行った後に、第1固定化剤水溶液として重量平均分子量300万のポリビニルアミジン1mg/L水溶液を20時間、次いで第2固定化剤水溶液として重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸1mg/L水溶液を20時間ずつ通水し、ポリビニルアミジン水溶液、ポリスチレンスルホン酸水溶液の通水処理は交互に3回繰り返し、また各工程の間にはCaC12を2000mg/Lになるように添加した超純水によるリンスを0.5時間行った以外は、実施例1と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Example 3]:
After carrying out the modification treatment with the blocking rate improver with the electrolyte added in Example 1, a polyvinylamidine 1 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 3 million was used as the first fixing agent aqueous solution for 20 hours, and then the second fixing agent. A polystyrene sulfonic acid 1 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 1,000,000 was passed as an aqueous solution every 20 hours, and the water treatment of the polyvinylamidine aqueous solution and the polystyrene sulfonic acid aqueous solution was repeated three times alternately. RO flux and IPA rejection were calculated in the same manner as in Example 1 except that rinsing with ultrapure water to which 2 was added to 2000 mg / L was performed for 0.5 hour.

[実施例4]:
実施例1における阻止率時向上剤の原料であるポリエチレングリコールとして、重量平均分子量6000のポリエチレングリコールを用いた以外は、実施例1と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Example 4]:
Except that polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 6000 was used as the polyethylene glycol which is a raw material of the improving agent at the blocking rate in Example 1, the RO device flux and the IPA blocking rate were calculated in the same manner as in Example 1.

[実施例5]:
実施例3における第1固定化剤水溶液としての重量平均分子量300万のポリビニルアミジン1mg/L水溶液、および第2固定化剤水溶液としての重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸1mg/L水溶液による処理においても、それぞれの水溶液に電解質としてNaClを2000mg/Lになるように添加した以外は、実施例3と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Example 5]:
In the treatment with a polyvinylamidine 1 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 3 million as the first fixing agent aqueous solution and a polystyrene sulfonic acid 1 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 1,000,000 as the second fixing agent aqueous solution in Example 3. The RO device flux and IPA rejection were calculated in the same manner as in Example 3 except that NaCl was added to each aqueous solution as an electrolyte so that the concentration was 2000 mg / L.

[実施例6]:
実施例1における阻止率時向上剤として、重量平均分子量6000のポリエチレングリコールを用いた以外は、実施例1と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Example 6]:
Except that polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 6000 was used as the blocking rate improver in Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed to calculate the flux of the RO device and the IPA blocking rate.

[比較例1]:
RO装置に充填する膜を日東電工(株)製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES20」の新品膜モジュールを使用し、この膜に阻止率向上処理および固定化処理を行わないこと以外は、実施例1と同条件で前述のIPA溶液を通水し、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Comparative Example 1]:
The membrane to be filled in the RO device is a new membrane module made of Nitto Denko Corporation's ultra-low pressure aromatic polyamide RO membrane “ES20”, and this membrane is not subjected to the blocking rate improvement treatment and the immobilization treatment. The aforementioned IPA solution was passed under the same conditions as in Example 1, and the flux of the RO device and the IPA rejection rate were calculated.

[比較例2]:
実施例1において、電解質を添加しない阻止率向上剤による修飾処理を行った以外は、実施例1と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Comparative Example 2]:
In Example 1, except that the modification treatment with a blocking rate improver without adding an electrolyte was performed, the RO device flux and the IPA blocking rate were calculated in the same manner as in Example 1.

[比較例3]:
実施例6において、電解質を添加しない阻止率向上剤による修飾処理を行った以外は、実施例6と同様に行い、RO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した。
[Comparative Example 3]:
In Example 6, except that a modification treatment with a blocking rate improver without adding an electrolyte was performed, the RO device flux and the IPA blocking rate were calculated in the same manner as in Example 6.

実施例1〜6と比較例1〜3の通水開始後100時間経過後、5000時間経過後および10000時間経過後に測定したIPA除去率とフラックスを表1に示す。また、阻止率の経過を図3に示す。これらの結果より、実施例1〜6の阻止率向上効果は、比較例1〜3よりも高く、長時間にわたって持続することが分かる。   Table 1 shows the IPA removal rates and fluxes measured after 100 hours have elapsed from the start of water passage in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, after 5000 hours have elapsed, and after 10,000 hours have elapsed. The progress of the rejection rate is shown in FIG. From these results, it can be seen that the effect of improving the rejection rate of Examples 1 to 6 is higher than that of Comparative Examples 1 to 3, and lasts for a long time.

Figure 2008246448
Figure 2008246448

[実施例7〜10、比較例4〜6]:
実施例1において、阻止率向上剤に添加する電解質および濃度を表2のように変更した以外は、実施例1と同様に行い、通水開始後100時間経過後にRO装置のフラックスとIPA阻止率を算出した結果を表2に示す。実施例1〜2および比較例2の結果も併記する。
表2の結果より電解質の濃度を、1000以上にした実施例1〜2および5〜8、特に2000mg/L以上にした実施例実施例1〜2および6〜8、500mg/L以下で用いる比較例2〜5の場合よりも遥かに高い阻止率向上効果を得ることがわかる。
[Examples 7 to 10, Comparative Examples 4 to 6]:
In Example 1, except that the electrolyte and concentration added to the rejection rate improver were changed as shown in Table 2, it was performed in the same manner as in Example 1, and after 100 hours passed from the start of water flow, the flux of the RO device and the IPA rejection rate The results of calculating are shown in Table 2. The results of Examples 1-2 and Comparative Example 2 are also shown.
From the results shown in Table 2, Examples 1-2 and 5-8, in which the electrolyte concentration was 1000 or more, particularly Examples 1-2, 6-8, and 500 mg / L or less compared to 2000 mg / L or less It can be seen that a much higher rejection rate improvement effect is obtained than in Examples 2 to 5.

Figure 2008246448
Figure 2008246448

以上の結果より、実施例に示すように電解質の濃度を1000〜10000mg/L、特に2000〜5000mg/Lとすることにより、従来トレーサ物質として500mg/L以下で用いている比較例の場合よりも遥かに高い阻止率向上効果を得ることができ、予想外の効果が得られことがわかる。   From the above results, as shown in the examples, by setting the concentration of the electrolyte to 1000 to 10000 mg / L, particularly 2000 to 5000 mg / L, compared with the comparative example used as a conventional tracer substance at 500 mg / L or less. It can be seen that a much higher rejection rate improvement effect can be obtained, and an unexpected effect can be obtained.

本発明は、逆浸透膜、ナノ濾過膜等の透過膜の阻止率を向上させる方法、阻止率を向上させた透過膜、これを用いる透過膜処理方法、およびこれらに適した透過膜装置に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for a method for improving the rejection rate of a permeable membrane such as a reverse osmosis membrane or a nanofiltration membrane, a permeable membrane with an improved rejection rate, a permeable membrane treatment method using the same, and a permeable membrane device suitable for them. Is possible.

本発明の一実施形態による透過膜処理方法および装置を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the permeable membrane processing method and apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態による透過膜処理方法および装置を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the permeable membrane processing method and apparatus by another embodiment of this invention. 本発明の実施例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 RO膜モジュール
2 RO膜
3 1次側
4 2次側
11 被処理水タンク
12 処理水タンク
13 アルカリ性洗浄液タンク
14 酸性洗浄液タンク
15 阻止率向上剤水溶液タンク
16 第1固定化剤水溶液タンク
17 第2固定化剤水溶液タンク
18 電解質溶液タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RO membrane module 2 RO membrane 3 Primary side 4 Secondary side 11 To-be-treated water tank 12 Treated water tank 13 Alkaline cleaning liquid tank 14 Acidic cleaning liquid tank 15 Rejection rate improver aqueous solution tank 16 1st fixing agent aqueous solution tank 17 2nd Fixing agent aqueous solution tank 18 Electrolyte solution tank

Claims (11)

濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させて透過膜の阻止率を向上させる
ことを特徴とする透過膜の阻止率向上方法。
A method for improving the rejection rate of a permeable membrane, comprising: contacting a permeable membrane with a rejection rate improving agent to which an electrolyte is added so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L.
濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加した阻止率向上剤を透過膜に接触させて透過膜の阻止率を向上させる阻止率向上剤処理を行った後、
阻止率向上剤処理を行った透過膜に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上接触させて固定化剤処理を行う
請求項1記載の透過膜の阻止率向上方法。
After performing the blocking rate improver treatment for improving the blocking rate of the permeable membrane by bringing the blocking rate improving agent added with an electrolyte so that the concentration becomes 1000 to 10000 mg / L into contact with the permeable membrane,
A first immobilizing agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improver and a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improving agent, The method for improving the rejection of a permeable membrane according to claim 1, wherein the immobilization agent treatment is performed by alternately contacting a second immobilization agent containing an ionic polymer different from the immobilization agent at least once.
阻止率向上剤がカチオン性またはアニオン性である請求項1または2記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the rejection improving agent is cationic or anionic. 阻止率向上剤がポリアルキレングリコール鎖を有する化合物である請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the rejection rate improver is a compound having a polyalkylene glycol chain. 阻止率向上剤がカチオン性の場合、第1の固定化剤がアニオン性、第2の固定化剤がカチオン性であり、阻止率向上剤がアニオン性の場合、第1の固定化剤がカチオン性、第2の固定化剤がアニオン性である請求項2ないし4のいずれかに記載の方法。   When the rejection improving agent is cationic, the first fixing agent is anionic, the second fixing agent is cationic, and when the rejection improving agent is anionic, the first fixing agent is cationic. The method according to any one of claims 2 to 4, wherein the second fixing agent is anionic. 阻止率向上剤、第1の固定化剤および第2の固定化剤がそれぞれ電解質を添加したものである請求項2ないし5のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 2 to 5, wherein the rejection rate improving agent, the first fixing agent and the second fixing agent are each added with an electrolyte. 電解質が塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムおよび硫酸マグネシウムから選ばれるものである請求項1ないし6のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the electrolyte is selected from sodium chloride, calcium chloride, sodium sulfate and magnesium sulfate. 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法により得られる透過膜。   A permeable membrane obtained by the method according to claim 1. 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法により得られる透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理方法。   A permeable membrane treatment method for performing a permeable membrane treatment by allowing a liquid to be treated to permeate a permeable membrane obtained by the method according to claim 1. 請求項1ないし7のいずれかに記載の方法により得られる透過膜を用い、透過膜に被処理液を透過させて透過膜処理を行う透過膜処理装置。   A permeable membrane treatment apparatus that uses the permeable membrane obtained by the method according to claim 1 and performs a permeable membrane treatment by allowing a liquid to be treated to permeate the permeable membrane. 1次側に被処理液を通液し、2次側から透過液を取り出す透過膜モジュールと、
モジュールの1次側に有機物を主成分とする阻止率向上剤を通液して、阻止率向上剤処理を行う阻止率向上剤処理装置と、
阻止率向上剤に濃度1000〜10000mg/Lとなるように電解質を添加する電解質添加装置と、
モジュールの1次側に、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きい高分子を含む第1の固定化剤と、阻止率向上剤よりも重量平均分子量が大きく、第1の固定化剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の固定化剤とを交互に1回以上通液して固定化剤処理を行う固定化剤処理装置と
を含む透過膜装置。
A permeable membrane module for passing the liquid to be treated to the primary side and taking out the permeate from the secondary side;
A rejection rate improver treatment apparatus for performing a rejection rate improver treatment by passing a rejection rate improver mainly composed of an organic substance through the primary side of the module;
An electrolyte addition device for adding an electrolyte to the rejection rate improver so as to have a concentration of 1000 to 10000 mg / L;
On the primary side of the module, a first immobilizing agent containing a polymer having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improver, and a first immobilizing agent having a weight average molecular weight larger than that of the blocking rate improving agent, A permeable membrane device comprising: a second fixing agent containing different ionic polymers, and an immobilizing agent treatment device that performs the immobilizing agent treatment by alternately passing one or more times.
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