JP2010104919A - Method for improving rejection of permeable membrane, permeable membrane improving rejection, and method and device of treating permeable membrane - Google Patents

Method for improving rejection of permeable membrane, permeable membrane improving rejection, and method and device of treating permeable membrane Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method and a device of improving the rejection of a permeable membrane capable of obtaining a high quality of treated water by increasing rejection improvement effect on an electrolyte containing nonionic substances such organic substances and weak electrolytes such as silica and keeping rejection improvement effect high to perform stable treatment over a long period of time while minimizing deterioration in permeation flux. <P>SOLUTION: The system is configured such that after modifier treatment where a first modifier 15 containing a cation or anion macromolecule is added and affixed to a primary side 3 of a permeable membrane module 1, and a second modifier 16 containing an ionic macromolecule different from the first modifier is further added and affixed is performed alternately once or more, a rejection improver 15 containing a compound having a polyalkylene glycol chain is supplied and affixed to the permeable membrane 2, thereby improving the rejection of the permeable membrane 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,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、特にナノ濾過膜、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。   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.

逆浸透膜処理装置は脱塩装置として発展したため、従来は食塩等の強電解質を含む電解質に対する阻止率が注目され、電解質に対する阻止率を向上させることが検討されてきた。その後、逆浸透膜処理装置は超純水製造システムにおける純水製造装置として用いられるようになったが、超純水製造システムでは強電解質を含む一般の電解質以外にも、低分子量の有機物のような非イオン性物質や、シリカ、ホウ素などの弱電解質の成分なども、デバイスヘの影響が懸念されており、これらを極力排除した超純水を得ることが要求されている。   Since the reverse osmosis membrane treatment apparatus has been developed as a desalination apparatus, conventionally, the rejection rate with respect to an electrolyte containing a strong electrolyte such as sodium chloride has attracted attention, and it has been studied to improve the rejection rate with respect to the electrolyte. Since then, reverse osmosis membrane treatment devices have come to be used as pure water production devices in ultrapure water production systems. However, ultrapure water production systems are not only common electrolytes including strong electrolytes, but also low molecular weight organic substances. Such nonionic substances and components of weak electrolytes such as silica and boron are concerned about the influence on the device, and it is required to obtain ultrapure water from which these are eliminated as much as possible.

特許文献1(特開2007−289922号)には、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おり、阻止率向上剤として、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。このようなポリアルキレングルコール鎖を有する阻止率向上剤は、有機物のような非イオン性物質に対する阻止率向上が期待できるが、透過流束の低下が比較的大きいことが示されている。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-289922) proposes to treat a reverse osmosis membrane with a blocking rate improver even in such an ultrapure water production system. It has been shown that a reverse osmosis membrane is treated with a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 2000 to 6000, or a blocking rate improver containing an ionic polymer having an anionic functional group introduced thereto. Such a blocking rate improver having a polyalkylene glycol chain can be expected to improve the blocking rate for nonionic substances such as organic substances, but it has been shown that the decrease in permeation flux is relatively large.

特許文献2(特開2006−110520号)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。しかし特許文献2では、食塩などの電解質に対する阻止率向上に優れることが示されているが、有機物のような非イオン性物質や、シリカなどの弱電解質に対する阻止率向上については示されていない。   Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-110520) discloses a blocking 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. Rate improvers are shown. 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. However, Patent Document 2 shows that it is excellent in improving the rejection rate for electrolytes such as sodium chloride, but does not show improvement in the rejection rate for nonionic substances such as organic substances and weak electrolytes such as silica.

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。   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.

しかしいずれも有機物のような非イオン性物質や、シリカなどの弱電解質に対する阻止率向上については満足の行く性能が得られていない。特許文献3(特開2008−246448号)には、ポリアルキレングルコール鎖を有する阻止率向上剤で処理した後に、イオン性高分子を含有する処理剤を修飾剤として用いて処理を行い、阻止率向上剤の効果を長期間にわたって高く維持する試みもなされているが、これによっても上記の有機物、シリカなどの阻止率向上については十分とはいえなかった。
特開2007−289922号 特開2006−110520号 特開2008−246448号
However, none of them has achieved satisfactory performance in terms of improving the rejection rate against nonionic substances such as organic substances and weak electrolytes such as silica. In Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-246448), after treatment with a blocking rate improver having a polyalkylene glycol chain, treatment is carried out using a treating agent containing an ionic polymer as a modifying agent. Attempts have also been made to maintain the effect of the rate improver high over a long period of time, but this has not been sufficient to improve the rejection rate of the organic substances and silica.
JP 2007-289922 A JP 2006-110520 A JP 2008-246448

本発明の課題は、前記のような従来の問題点を解決するため、透過流束の低下を最小限に抑えながら、有機物のような非イオン性物質、ならびにシリカなどの弱電解質を含む電解質に対する阻止率向上効果を高くして高い処理水水質を得ることができるとともに、阻止率向上効果を高い状態で維持し、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。   An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above with respect to an electrolyte including a nonionic substance such as an organic substance and a weak electrolyte such as silica while minimizing a decrease in permeation flux. A method for improving the rejection rate of a permeable membrane capable of obtaining a high quality of treated water by increasing the rejection rate improvement effect, maintaining a high rejection rate improvement effect, and capable of stable treatment over a long period of time, and a rejection rate A permeable membrane processing method using an improved permeable membrane, and a permeable membrane device suitable for these methods.

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) 透過膜をカチオン性またはアニオン性の高分子から選ばれるイオン性の高分子を含む第1の修飾剤と接触させ、その後第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤と接触させる修飾剤処理を1回以上行った後、
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤と接触させて阻止率向上剤処理を行う
ことを特徴とする透過膜の阻止率向上方法。
(2) ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が非イオン性の化合物である上記(1)記載の方法。
(3) ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物がポリアルキレングリコールまたはその誘導体である上記(1)または(2)記載の方法。
(4) 第1の修飾剤がカチオン性であり、第2の修飾剤がアニオン性である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の方法。
(5) 上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の方法により得られる透過膜。
(6) 上記(1)ないし(4)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。
(7) 上記(1)ないし(4)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。
(8) 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、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤とを交互に1回以上通液して修飾剤処理を行う修飾剤処理装置と、
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む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
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) The permeable membrane is brought into contact with a first modifier containing an ionic polymer selected from cationic or anionic polymers, and then a ionic polymer different from the first modifier is added. After performing the modifying agent treatment to be brought into contact with the modifying agent 2 at least once,
A method for improving the rejection rate of a permeable membrane, comprising performing a treatment for improving the rejection rate by contacting with a rejection rate improving agent containing a compound having a polyalkylene glycol chain.
(2) The method according to (1) above, wherein the compound having a polyalkylene glycol chain is a nonionic compound.
(3) The method according to (1) or (2) above, wherein the compound having a polyalkylene glycol chain is polyalkylene glycol or a derivative thereof.
(4) The method according to any one of (1) to (3) above, wherein the first modifier is cationic and the second modifier is anionic.
(5) A permeable membrane obtained by the method according to any one of (1) to (4) above.
(6) 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 any one of (1) to (4) above.
(7) A permeable membrane treatment apparatus that performs permeable membrane treatment by using a permeable membrane obtained by the method according to any one of (1) to (4) above, and allowing a liquid to be treated to permeate the permeable membrane.
(8) a permeable membrane module for passing the liquid to be treated on the primary side and taking out the permeate from the secondary side;
The first modifier containing an ionic polymer and the second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier are alternately passed through the primary side of the module one or more times. A modifier treatment apparatus for performing the modifier treatment,
A permeation membrane apparatus comprising: a rejection rate improver treatment apparatus for performing a rejection rate improver treatment by passing a rejection rate improver containing a compound having a polyalkylene glycol chain.

本発明において阻止率向上剤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 treated with the rejection rate improving agent 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 reverse osmosis 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剤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剤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 treatment for improving the rejection rate according to the present invention can be suitably applied to aromatic polyamide permeable membranes, particularly RO membranes. The permeable membrane to be treated with such a blocking rate improver may be an unused permeable membrane or a permeable membrane whose performance is reduced by use.

本発明における修飾剤処理および阻止率向上剤処理は、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 modifying agent treatment and the rejection rate improving agent treatment in the present invention are performed on a permeable membrane in a state where such a permeable membrane is mounted on a module of a membrane separation apparatus or not mounted on a 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.

本発明の阻止率向上剤処理を行う際、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修飾剤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、修飾剤が膜自体に吸着され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)等が用いられ、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。   When performing the treatment for improving the rejection rate of the present invention, in the case of an unused permeable membrane, or in the case of a permeable membrane whose performance has deteriorated due to use, a permeable membrane that has been subjected to chemical cleaning may be targeted for treatment with a modifier. However, in the case of a permeable membrane whose performance has deteriorated due to use, those subjected to chemical cleaning are preferred. The purpose of chemical cleaning is to facilitate the adsorption of the modifier to 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 the module or immersing the permeable membrane in the chemicals. .

本発明における修飾剤処理は、処理対象となる透過膜を、カチオン性またはアニオン性の高分子から選ばれるイオン性の高分子を含む第1の修飾剤と接触させ、その後第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤と接触させる修飾剤処理を1回以上行う処理である。   In the treatment with the modifier in the present invention, the permeation membrane to be treated is brought into contact with a first modifier containing an ionic polymer selected from cationic or anionic polymers, and then the first modifier and Is a treatment in which the modifier treatment for contacting with the second modifier containing different ionic polymers is performed one or more times.

第1および第2の修飾剤として用いることのできる修飾剤は、重量平均分子量が10,000〜10,000,000、好ましくは100,000〜10,000,000、より好ましくは300,000〜5,000,000、さらに好ましくは1,000,000〜5,000,000の水溶性のカチオン性またはアニオン性の高分子から選ばれるイオン性高分子である。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のいずれかを第1の修飾剤とし、これとは逆のイオン性の高分子を第2の修飾剤とし、第1および第2の修飾剤を交互に1回以上接触させて修飾剤処理を行う。   The modifying agent that can be used as the first and second modifying agents has a weight average molecular weight of 10,000 to 10,000,000, preferably 100,000 to 10,000,000, more preferably 300,000 to It is an ionic polymer selected from water-soluble cationic or anionic polymers of 5,000,000, more preferably 1,000,000 to 5,000,000. As the ionic polymer, either the cationic polymer or the anionic polymer is used as the first modifier, and the ionic polymer opposite to the first polymer is used as the second modifier. These modifiers are alternately contacted one or more times to perform the modifier treatment.

本発明の修飾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;上記第三アミン化合物にメチルクロリド等の四級化剤で処理したもの、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 modifier 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; secondary amines such as polyethyleneimine. Compound; Tertiary amine compound such as poly (dimethylaminoethyl acrylate) and poly (dimethylaminoethyl methacrylate); the above tertiary amine compound treated with a quaternizing agent such as methyl chloride, quaternary ammonium on polystyrene And quaternary ammonium compounds such as those having a group added; compounds having a heterocyclic ring such as polyvinylamidine, polyvinylpyridine, 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[1]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[1]において、R〜R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 [1]. However, in General Formula [1], R 1 to R 4 are hydrogen or an alkyl group such as a methyl group.

Figure 2010104919
Figure 2010104919

一般式[1]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[1]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 [1] 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 [1], the polyvinylamidine produced by such a method includes a cyano group derived from acrylonitrile, a carbamoyl group formed 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修飾剤としては、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 modifier 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 sulfate, and polyvinyl sulfonic acid. Examples thereof include polymers, and copolymers 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.

本発明の修飾剤として用いられるイオン性高分子は、カチオン性修飾剤およびアニオン性修飾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 modifier of the present invention can be used as a salt having a counter ion in both cases of the cationic modifier and the anionic modifier. Examples of the salt having a counter ion include polyvinylamidine hydrochloride, polyacrylic acid sodium salt, and polystyrenesulfonic acid sodium salt.

これらの修飾剤は、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。本発明で用いる修飾剤を含む処理液は、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。修飾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0.1〜50mg/Lが好ましい。濃度がこれより低いと修飾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 modifiers 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. The treatment liquid containing the modifier 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 modifier varies depending on the type of the compound used. For example, in the case of a cationic polymer or anionic polymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more, 0.1 to 50 mg / L is preferable. If the concentration is lower than this, it may take a long time to process the modifier. 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.

修飾剤処理は、処理対象となる透過膜に、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤を接触させる第1の修飾処理と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤を接触させる第2の修飾処理とを交互に1回以上行う。修飾剤処理は、修飾剤を通液して修飾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1次側に修飾剤を含む処理液を通水することにより実施される。このときの透過膜モジュールの1次側への修飾剤を含む水溶液供給時の操作圧力を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が0.2以上とすることが好ましい。カチオン性修飾剤とアニオン性修飾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。   The modifier treatment includes a first modification treatment in which a first modifier containing an ionic polymer is brought into contact with a permeable membrane to be treated, and an ionic polymer different from the first modifier. The second modification treatment with which the second modifier is brought into contact is alternately performed once or more. In the modifier treatment, the modifier treatment can be performed by passing the modifier. In this case, it is preferably carried out by passing a treatment liquid containing a modifier on the primary side of the module. At this time, the operation pressure at the time of supplying the aqueous solution containing the modifier to the primary side of the permeable membrane module is 0.3 MPa or more, and the supply amount of the aqueous solution containing the permeated water amount / rejection rate improver is 0.2 or more It is preferable to do. There is no limit to the number of times the treatment is alternately performed with the cationic modifier and the anionic modifier, and the treatment can be alternately repeated as necessary.

第1の修飾剤としてカチオン性の高分子を含むもの、第2の修飾剤としてアニオン性の高分子を含むものを用い、交互に逆のイオン性の高分子で処理するのが好ましいが、逆でもよい。ポリアミド系の透過膜の修飾剤処理においては、第1の修飾剤としてカチオン性修飾剤で処理することにより、親和性の面から第1の修飾剤を強固に膜表面に結合させ、保持することが可能となる。その後に第2の修飾剤としてアニオン性修飾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修飾剤とアニオン性修飾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。特にカチオン性高分子としてポリビニルアミジン、アニオン性高分子としてポリスチレンスルホン酸を用いることにより、吸着層が安定化し、電解質の阻止率の向上効果を維持することができる。   It is preferable to use the one containing a cationic polymer as the first modifier and the one containing an anionic polymer as the second modifier and alternately treating with the opposite ionic polymer. But you can. In the treatment of a polyamide-based permeable membrane with a modifier, the first modifier is firmly bound to the membrane surface from the aspect of affinity and held by treating with a cationic modifier as the first modifier. Is possible. Then, the stability is further improved by treating with an anionic modifier as the second modifier. Thereafter, the stability can be improved by alternately treating with a cationic modifier and an anionic modifier. In particular, by using polyvinylamidine as the cationic polymer and polystyrene sulfonic acid as the anionic polymer, the adsorption layer can be stabilized and the effect of improving the electrolyte rejection can be maintained.

本発明においては、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤とを交互に1回以上接触させて修飾剤処理を行った後、透過膜にポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤を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う。ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物としては、非イオン性の化合物が好ましい。   In the present invention, the first modifier containing an ionic polymer and the second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier are alternately contacted one or more times for modification. After performing the agent treatment, a blocking rate improver treatment for improving the blocking rate of the permeable membrane is performed by bringing a blocking rate improving agent containing a compound having a polyalkylene glycol chain into contact with the permeable membrane. As the compound having a polyalkylene glycol chain, a nonionic compound is preferable.

イオン性の高分子による吸着層は電解質の阻止率の向上には有効であるが、水溶性低分子有機物の阻止率の向上効果は小さい。これはイオン性の高分子による吸着層の隙間を低分子有機物が通過するためと考えられる。そこで次の阻止率向上剤によって、イオン性の高分子による吸着層の隙間を補完することにより、低分子有機物の阻止率を効果的に向上させることが可能となるものと推測される。この場合、上記の隙間を補完するために使用する高分子が荷電を有すると、イオン性の高分子のいずれかに吸着してしまい、隙間を補完する目的を達成することが難しいため、親水性が高く、極性は有するが荷電を有しない、水溶性の高分子化合物であるポリアルキレングリコール鎖を有する非イオン性の化合物を阻止率向上処理剤として用いることにより、低分子有機物の阻止率を効果的に向上させることが可能になる。   An adsorption layer made of an ionic polymer is effective in improving the blocking rate of the electrolyte, but the effect of improving the blocking rate of the water-soluble low-molecular-weight organic substance is small. This is presumably because low molecular weight organic substances pass through the gaps between the adsorption layers of ionic polymers. Therefore, it is presumed that the blocking rate of the low-molecular-weight organic substance can be effectively improved by supplementing the gap between the adsorption layers of the ionic polymer with the following blocking rate improver. In this case, if the polymer used to supplement the gap is charged, it will be adsorbed to any of the ionic polymers, and it is difficult to achieve the purpose of complementing the gap. Highly polar, non-charged, non-ionic compound with polyalkylene glycol chain, which is a water-soluble polymer compound, can be used to improve the blocking rate of low molecular weight organic compounds. Can be improved.

本発明の阻止率向上処理剤は、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤であり、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。阻止率向上剤として用い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、ポリアルキレングリコール鎖を有する水溶性の高分子化合物であって、非イオン性高分子が好ましいが、イオン性高分子であってもよい。これらの化合物を阻止率向上剤として用いることにより、修飾剤処理を行った透過膜の阻止率を向上し、強電解質を含む一般的な電解質をはじめ、従来の処理では除去困難であった低分子量の有機物のような非イオン性物質や、シリカ、ホウ素などの弱電解質も効果的に除去することができるようになる。   The blocking rate improving treatment agent of the present invention is a blocking rate improving agent containing a compound having a polyalkylene glycol chain, as long as the blocking rate of soluble substances such as water-soluble organic substances and inorganic electrolytes by the permeable membrane is improved. It can be used without particular limitation. The compound having a polyalkylene glycol chain used as a blocking rate improver is a water-soluble polymer compound having a polyalkylene glycol chain and is preferably a nonionic polymer, but may be an ionic polymer. Good. By using these compounds as a blocking rate improver, the blocking rate of permeable membranes that have been treated with modifiers is improved, and low molecular weights that have been difficult to remove by conventional processing, including general electrolytes including strong electrolytes. It is also possible to effectively remove nonionic substances such as organic substances and weak electrolytes such as silica and boron.

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としては公知のものが使用でき、前記特許文献1、2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、特許文献1に記載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。このような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。   As the usable blocking rate improver, known compounds having a polyalkylene glycol chain can be used, and those described in Patent Documents 1 and 2 as well as those having other blocking rate improving ability are used. it can. Examples of the blocking rate improver that can be used include compounds having a polyethylene glycol chain described in Patent Document 1. Examples of such a compound having a polyalkylene glycol chain include polyethylene glycol or polyethylene glycol derivatives.

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。   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の末端がヒドロキシル基のポリアルキレングリコールのほか、末端にエステル化、エーテル化等により非イオン性基、好ましくは炭素数8以上の疎水性基、特に炭素数8〜20のアルキル基またはアルキレン基からなる疎水性基が導入された化合物、すなわち非イオン性界面活性物質を単独で、または組合わせて用いるのが好ましい。組合わせて用いる場合、混合して処理を行ってもよく、また前後して処理を行ってもよい。   In the present invention, the compound having a polyalkylene glycol chain is a polyalkylene glycol having a hydroxyl group at the end of the polyalkylene glycol chain, a nonionic group by esterification or etherification at the end, preferably 8 or more carbon atoms. It is preferable to use a compound having a hydrophobic group, particularly an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms or a hydrophobic group composed of an alkylene group, that is, a nonionic surfactant alone or in combination. When used in combination, they may be mixed and processed, or may be processed before and after.

上記の非イオン性界面活性物質としては、ポリオキシエチレンアルキル(またはアルケニル)エーテル、ポリオキシエチレンアルキル(またはアルケニル)フェニルエーテル、アルキル(またはアルケニル)グルコシド、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどがあげられる。   Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl (or alkenyl) ether, polyoxyethylene alkyl (or alkenyl) phenyl ether, alkyl (or alkenyl) glucoside, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and the like.

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の重量平均分子量は特に限定されないが、ポリアルキレングリコール鎖の末端がヒドロキシル基である場合、ポリアルキレングリコールの重量平均分子量は好ましくは1,000〜10,000、より好ましくは2,000〜6,000、さらに好ましくは3,000〜5,000である。また末端にエステル化、エーテル化等により非イオン性となった場合、非イオン性界面活性物質の重量平均分子量は、好ましくは400〜3,000、より好ましくは500〜2,000、さらに好ましくは600〜1,500である。   In the present invention, the weight average molecular weight of the compound having a polyalkylene glycol chain is not particularly limited. However, when the terminal of the polyalkylene glycol chain is a hydroxyl group, the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol is preferably 1,000 to 10. 1,000, more preferably 2,000 to 6,000, and still more preferably 3,000 to 5,000. Moreover, when it becomes nonionic by esterification, etherification, etc. at the terminal, the weight average molecular weight of the nonionic surfactant is preferably 400 to 3,000, more preferably 500 to 2,000, still more preferably. 600 to 1,500.

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、ならびに前記第1および第2の修飾剤の種類、処理条件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0.01〜5mg/Lの濃度に調製して阻止率向上処理に供される。阻止率向上剤のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物は、第1または第2の修飾剤のイオン性高分子よりも透過流束を低下させる効果が大きいため、添加量を多くすると透過流速の低下が大きくなり、実用的でないので、阻止率向上剤のポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の濃度は、第1または第2の修飾剤のイオン性高分子の濃度よりも1/3〜1/20程度の濃度で用いることが好ましい。例えば、イオン性高分子の濃度が10mg/Lであれば、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物の濃度は2mg/L程度が好ましい。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, the types of the first and second modifiers, the treatment conditions, etc. Used by dissolving in a solvent such as treated water. The concentration of the blocking rate improving agent varies depending on the permeable membrane, the type of the module, etc., but is generally adjusted to a concentration of 0.01 to 5 mg / L and used for the blocking rate improving process. Since the compound having a polyalkylene glycol chain as a blocking rate improver has a greater effect of lowering the permeation flux than the ionic polymer of the first or second modifier, a decrease in permeation flow rate is caused by increasing the addition amount. Since it becomes large and impractical, the concentration of the compound having a polyalkylene glycol chain of the blocking rate improver is about 1/3 to 1/20 of the concentration of the ionic polymer of the first or second modifier. It is preferable to use it at a concentration. For example, when the concentration of the ionic polymer is 10 mg / L, the concentration of the compound having a polyalkylene glycol chain is preferably about 2 mg / L. 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.

阻止率向上剤による阻止率向上処理は、修飾剤処理を行った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。この場合、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。この場合、モジュールの1次側への阻止率向上剤を含む水溶液供給時の操作圧力を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が0.2以上とすることが好ましい。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。   In the rejection rate improving process using the rejection rate improving agent, the rejection rate improving agent is supplied and brought into contact with the permeable membrane of the processing target module that has been subjected to the modifier treatment, thereby improving the rejection rate of the permeable membrane. In this case, the 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. In this case, the operation pressure at the time of supplying the aqueous solution containing the rejection rate improving agent to the primary side of the module is 0.3 MPa or more, and the supply amount of the aqueous solution containing the permeated water amount / rejection rate improving agent is 0.2 or more. It is preferable to do. 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.

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1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 rejection rate improving agent 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 set to 0.3 MPa or more, and the ratio of the amount of permeate / the amount of aqueous solution containing the rejection improving agent is 0. Two or more are 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.

修飾剤処理および阻止率向上剤処理において、透過膜に吸着する高分子の量は、高分子の種類によっても異なるが、一般的には0.005〜0.05mg/m程度である。従って処理する透過膜モジュールの本数に応じて、透過膜への吸着で減少する高分子の量を考慮して、高分子を追加添加し、全体の高分子の吸着量を均一にするように操作することが好ましい。 In the modifier treatment and the rejection improving agent treatment, the amount of the polymer adsorbed on the permeable membrane is generally about 0.005 to 0.05 mg / m 2 , although it varies depending on the type of polymer. Therefore, depending on the number of permeable membrane modules to be processed, taking into consideration the amount of polymer that decreases due to adsorption to the permeable membrane, additional polymer is added to make the total polymer adsorption even. It is preferable to do.

本発明において、透過膜を修飾剤および阻止率向上剤で処理する場合、それぞれの処理液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。イオン性を有する修飾剤はそのイオン性により相互に反発してしまい、緻密に修飾することができない場合には、電解質を添加し、阻止率向上剤の荷電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、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウムなどの塩を使用することができるが、この限りではない。添加する電解質濃度は100〜5000mg/Lが好適である。電解質濃度が低いと阻止率向上効果が見られず、電解質濃度が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。電解質を添加する場合、修飾剤処理する場合のみ添加しても良いし、その後の阻止率向上剤処理も継続して添加しても良い。   In the present invention, when the permeable membrane is treated with a modifier and a rejection rate improving agent, the effect of improving the rejection rate after the treatment can be improved by adding an electrolyte as a charge neutralizing substance to each treatment solution. The modifiers having ionicity repel each other due to their ionicity, and when they cannot be modified precisely, an electrolyte is added to neutralize the charge of the blocking rate improver and suppress the repulsion. Thus, the modification can be performed more precisely than the additive-free state. As the electrolyte, salts such as sodium chloride, calcium chloride, magnesium sulfate, and sodium sulfate can be used, but the electrolyte is not limited thereto. The electrolyte concentration to be added is preferably 100 to 5000 mg / L. When the electrolyte concentration is low, the effect of improving the rejection is not observed, and when the electrolyte concentration is high, the polymer aggregates and cannot be modified precisely. When the electrolyte is added, it may be added only when the modifier is treated, or the subsequent inhibition rate improver treatment may be continuously added.

本発明で用いる修飾剤および阻止率向上剤は、それぞれ無機電解質、水溶性有機化合物等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。修飾剤または阻止率向上剤の主成分とする化合物とともに、トレーサー物質を含有する水をナノろ過膜、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修飾剤処理を終了することができる。   The modifier and the rejection rate improver used in the present invention can each contain a rejection rate confirmation tracer material such as an inorganic electrolyte and a water-soluble organic compound. By passing water containing a tracer substance together with a compound that is the main component of a modifier or a blocking rate improver, the blocking rate of the permeable membrane is confirmed over time by passing it through a permeable membrane such as a nanofiltration membrane or reverse osmosis membrane. Thus, it is possible to determine whether to continue or stop the process. 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 rejection rate improver treatment or the modifier treatment can be terminated.

この方法によれば、修飾剤または阻止率向上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修飾剤を用いて複数回の修飾剤処理または阻止率向上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。   According to this method, the contact time between the aqueous solution of the modifier or the rejection rate improving 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. . In addition, when a plurality of treatments with a different blocking rate improver or a modifying agent is performed using a different blocking rate improver or a blocking agent, a plurality of times of processing can be efficiently performed without losing the switching timing. .

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が好適である。また、トレーサー物質として用いる無機電解質としては、例えば塩化ナトリウムや硝酸ナトリウム、そして弱電解質のホウ酸などを挙げることができる。しかしながら電解質を添加し阻止率向上効果を増大させる場合は、伝導度で簡易に処理の終了を判断することはできないため、トレーサー物質としては、水溶性有機化合物が好適に使用される。
トレーサー物質の濃度は、塩化ナトリウムなどの無機強電解質の場合は、1〜500mg/Lであることが好ましく、10〜100mg/Lであることがより好ましい。その他のホウ酸などの無機弱電解質や、イソプロピルアルコールなどの水溶性有機物の場合は、1〜5000mg/Lであることが好ましく、5〜1000mg/Lであることがより好ましい。
Examples of the water-soluble organic compound used as the tracer substance include isopropyl alcohol, glucose, urea, and the like, but isopropyl alcohol is preferable because of ease of handling. Examples of the inorganic electrolyte used as the tracer substance include sodium chloride, sodium nitrate, and weak electrolyte boric acid. However, when the electrolyte is added to increase the inhibition rate improvement effect, it is not possible to easily determine the end of the treatment based on the conductivity. Therefore, a water-soluble organic compound is preferably used as the tracer substance.
The concentration of the tracer substance is preferably 1 to 500 mg / L, more preferably 10 to 100 mg / L in the case of an inorganic strong electrolyte such as sodium chloride. In the case of other inorganic weak electrolytes such as boric acid and water-soluble organic substances such as isopropyl alcohol, it is preferably 1 to 5000 mg / L, more preferably 5 to 1000 mg / L.

上記の阻止率向上方法により得られる透過膜は、修飾剤処理および阻止率向上剤処理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、修飾剤処理および阻止率向上剤処理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 modifier treatment and the blocking rate improving agent treatment, 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, has a high effect of improving the rejection rate of the permeable membrane by the treatment with the modifier and the rejection rate improver, and maintains the high state for a long time be able to.

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、修飾剤処理および阻止率向上剤処理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 through the permeable membrane obtained by the above-described inhibition rate improving method. The effect of improving the blocking rate of the permeable membrane is high, and the high state can be maintained for a long time, the organic matter removing effect is high, and stable treatment is possible for 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、修飾剤処理および阻止率向上剤処理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 allowing the liquid to permeate, the effect of improving the blocking rate of the permeable membrane by the modifier treatment and the blocking rate improving agent treatment is high, and the high state can be maintained for a long time, and the organic matter removing effect is achieved. High and stable treatment is possible over a long period of time.

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、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤とを交互に1回以上通液して修飾剤処理を行う修飾剤処理装置と、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む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を含む透過膜装置である。   A preferred permeable membrane processing 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 a permeable polymer module containing an ionic polymer on the primary side of the module. A modifier treatment apparatus for performing a modifier treatment by alternately passing one modifier and a second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier one or more times, and a polyalkylene It is a permeable membrane apparatus including a blocking rate improver treatment apparatus that performs blocking rate improving agent treatment by passing a blocking rate improving agent containing a compound having a glycol chain.

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、修飾剤処理装置によりモジュールの1次側に、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤とを交互に1回以上通液して修飾剤処理を行い、阻止率向上剤処理装置によりモジュールの1次側に、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤を通液して、阻止率向上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 processing apparatus, the liquid to be processed is passed through the primary side of the permeable membrane module, the permeated liquid is taken out from the secondary side, and the permeable membrane treatment is performed. The first modifier containing an ionic polymer and the second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier are alternately passed one or more times for treatment with the modifier. The blocking rate of the permeable membrane is carried out by passing a blocking rate improving agent containing a compound having a polyalkylene glycol chain to the primary side of the module by the blocking rate improving agent treatment apparatus and performing the blocking rate improving agent treatment. Can be improved.

本発明の阻止率向上透過膜、透過膜処理方法および装置による処理対象としての被処理水は特に限定されるものではないが、電解質、有機物含有水に好適に用いることができ、例えば電気伝導度(EC)=1〜500mS/m、TOC=0.01〜100mg/L、好ましくは(EC)=5〜100mS/m、TOC=0.1〜30mg/L程度の電解質、有機物含有水の処理に好適に用いられる。このような電解質、有機物含有水としては、一般工業用水、井水、電子デバイス製造工場排水、輸送機械製造工場排水、有機合成工場排水または印刷製版・塗装工場排水など、あるいはそれらの一次処理水を挙げることができる。   The water to be treated as the treatment target by the permeation membrane with improved rejection rate and the permeable membrane treatment method and apparatus of the present invention is not particularly limited, but can be suitably used for electrolyte and organic substance-containing water, for example, electrical conductivity. (EC) = 1-500 mS / m, TOC = 0.01-100 mg / L, preferably (EC) = 5-100 mS / m, TOC = 0.1-30 mg / L Is preferably used. As such electrolyte and organic substance-containing water, general industrial water, well water, electronic device manufacturing factory effluent, transportation machine manufacturing factory effluent, organic synthesis factory effluent or printing plate making / painting factory effluent, etc. Can be mentioned.

本発明の透過膜処理装置および透過膜処理方法は、RO装置の目詰まりやファウリングを防止する目的で、前処理装置として活性炭塔、凝集沈殿装置、凝集加圧浮上装置、濾過装置あるいは脱炭酸装置を設けることが好ましい。濾過装置としては、砂濾過装置、限外濾過装置、精密濾過装置、小型濾過装置などを用いることができる。前処理装置としては更にプレフィルターを設けてもよい。また、RO膜は酸化劣化を受けやすいため、必要に応じて原水に含まれる酸化剤(酸化劣化誘発物質)を除去する装置を設けることが好ましい。このような酸化劣化誘発物質を除去する装置としては、活性炭塔や還元剤注入装置などを用いることができる。特に活性炭塔は有機物も除去することが可能であり、上述の通りファウリング防止手段として兼用することができる。原水のpHは特に制限されるものではない。   The permeable membrane treatment apparatus and the permeable membrane treatment method of the present invention have an activated carbon tower, a coagulation sedimentation apparatus, a coagulation pressure flotation apparatus, a filtration apparatus or a decarboxylation as a pretreatment apparatus for the purpose of preventing clogging or fouling of the RO apparatus. An apparatus is preferably provided. As the filtration device, a sand filtration device, an ultrafiltration device, a microfiltration device, a small filtration device, or the like can be used. A prefilter may be further provided as a pretreatment device. Further, since the RO membrane is susceptible to oxidative degradation, it is preferable to provide a device for removing the oxidant (oxidation degradation inducing substance) contained in the raw water as necessary. As an apparatus for removing such an oxidative degradation inducing substance, an activated carbon tower, a reducing agent injection apparatus, or the like can be used. In particular, the activated carbon tower can also remove organic substances and can also be used as a fouling prevention means as described above. The pH of the raw water is not particularly limited.

またRO処理が適切に行われていることを監視する目的で、RO装置の後段に水質計を設けることが好ましい。水質計としては透過水中の電解質、および有機物濃度を測定するための電導度計(非抵抗計)、およびTOC計を好適に用いることができる。TOC計としてはTOC濃度0.001〜10mg/Lの範囲のオンライン測定が可能な湿式酸化式TOC測定装置を用いることができる。このような電導度計、TOC計を設けることで、RO膜の劣化による阻止率の低下を監視することが可能となり、適宜RO膜を交換することができる。   Moreover, it is preferable to provide a water quality meter after the RO device for the purpose of monitoring that the RO treatment is properly performed. As the water quality meter, an electrolyte in permeated water, a conductivity meter (non-resistance meter) for measuring the organic substance concentration, and a TOC meter can be suitably used. As the TOC meter, a wet oxidation TOC measuring device capable of online measurement in a range of TOC concentration of 0.001 to 10 mg / L can be used. By providing such a conductivity meter and a TOC meter, it is possible to monitor a decrease in the rejection rate due to the deterioration of the RO membrane, and the RO membrane can be replaced as appropriate.

RO装置は1段で用いても良いし、水質向上のために、2段以上の多段に設けても良い。また、RO装置を多段に設けた場合には、後述する阻止率向上剤で処理されたRO膜を全てのRO装置に用いても良いし、特定の段のみに用いてもよい。   The RO device may be used in one stage, or may be provided in two or more stages to improve water quality. In addition, when the RO device is provided in multiple stages, an RO membrane treated with a blocking rate improver described later may be used for all RO devices or only for a specific stage.

なお、本発明の水処理装置および水処理方法で超純水を製造する場合には、水質計の後段には、脱炭酸手段、イオン交換装置、電気再生式脱イオン装置、UV酸化装置、ミックス樹脂装置、限外濾過装置などを設けることができる。   When ultrapure water is produced by the water treatment apparatus and the water treatment method of the present invention, a decarbonation means, an ion exchange device, an electric regeneration deionization device, a UV oxidation device, a mix are provided after the water quality meter. A resin device, an ultrafiltration device, or the like can be provided.

本発明によれば、透過膜をイオン性の高分子を含む第1の修飾剤と接触させ、その後第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤と接触させる修飾剤処理を1回以上行った後、ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤と接触させて阻止率向上剤処理を行うことにより、透過流束の低下を最小限に抑えながら、有機物のような非イオン性物質、ならびにシリカなどの弱電解質を含む電解質に対する阻止率向上効果を高くして、高い処理水水質を得ることができるとともに、阻止率向上効果を高い状態で維持し、長期間にわたって安定処理が可能である。   According to the present invention, the modification is made such that the permeable membrane is brought into contact with a first modifier containing an ionic polymer and then brought into contact with a second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier. After the agent treatment is performed once or more, the organic matter can be obtained while minimizing the decrease in the permeation flux by contacting with the rejection rate improver containing the compound having a polyalkylene glycol chain and performing the rejection rate improver treatment. It is possible to increase the rejection rate improvement effect for non-ionic substances such as silica and electrolytes including weak electrolytes such as silica to obtain a high quality of treated water, while maintaining the rejection rate improvement effect in a high state, Stable treatment is possible over a 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は第1修飾剤水溶液タンク、16は第2修飾剤水溶液タンク、17は阻止率向上剤水溶液タンク、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は第1修飾剤水溶液用ポンプ、P4は第2修飾剤水溶液用ポンプ、P5は阻止率向上剤水溶液用ポンプ、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 first modifying agent aqueous solution tank, 16 is a second modifying agent aqueous solution tank, and 17 is a blocking rate improving agent aqueous solution. Tank, 18 is an electrolyte solution tank, P1 is a high pressure pump, P2 is a cleaning liquid pump, P3 is a first modifier aqueous solution pump, P4 is a second modifier aqueous solution pump, P5 is a blocking rate improver 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、第1修飾剤水溶液タンク15、第2修飾剤水溶液タンク16、阻止率向上剤水溶液タンク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 permeate is sent to the alkaline cleaning liquid tank 13, the acidic cleaning liquid tank 14, the first modifier aqueous solution tank 15, the second modifier aqueous solution tank 16, and the rejection rate improving agent aqueous solution tank 17. And can be used for dilution, adjustment, etc. of the cleaning liquid or the aqueous polymer 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。或いはバルブ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、アルカリ性洗浄液をアルカリ性洗浄液タンク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 fixed time, and then the drain pipe (not shown) provided with the alkaline cleaning liquid in the alkaline cleaning liquid tank 13 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。或いはバルブ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 acid 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、2種類の修飾剤および阻止率向上剤を用いて修飾剤処理および阻止率向上剤処理を行う場合、第1修飾剤水溶液タンク15に第1修飾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修飾剤水溶液タンク16にアニオン性高分子ポリスチレンスルホン酸水溶液、阻止率向上剤水溶液タンク17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)水溶液をそれぞれ満たし、まずバルブV2、V4、V23、V33を開、その他のバルブを閉として、洗浄用ポンプP2を作動させ、第1修飾剤水溶液タンク15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修飾剤水溶液タンク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、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、膜透過させたカチオン性高分子水溶液を第1修飾剤水溶液タンク15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修飾剤水溶液タンク15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。   In FIG. 1, in the case where the modifier treatment and the rejection rate improver treatment are performed using two types of modifiers and the rejection rate improver, a cationic polymer polyvinylamidine aqueous solution as a first modifier is added to the first modifier aqueous solution tank 15. The second modifier aqueous solution tank 16 is filled with an anionic polymer polystyrene sulfonic acid aqueous solution, and the blocking rate improver aqueous solution tank 17 is filled with an aqueous solution of a compound having a polyethylene glycol chain (hereinafter referred to as “PEG”) as a blocking rate improver, First, the valves V2, V4, V23, V33 are opened, the other valves are closed, the cleaning pump P2 is operated, and the cationic polymer polyvinylamidine aqueous solution in the first modifier aqueous solution tank 15 is supplied to the RO membrane module 1. After being introduced into the secondary side 3, it is circulated so as to return to the first modifier aqueous solution tank 15 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 valve V6 and V14 may be opened and the membrane-permeated cationic polymer aqueous solution may be used as the first modifier aqueous solution. It is preferable to return to the tank 15. After the cationic polymer aqueous solution is circulated for a predetermined time, the cationic polymer aqueous solution is discharged out of the system from a drain pipe (not shown) provided in the first modifier aqueous solution tank 15.

次いで、バルブV2、V4、V24、V34を開、その他のバルブを閉として、第2修飾剤水溶液タンク16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修飾剤水溶液タンク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、V15を開として、膜透過させたアニオン性高分子水溶液を第2修飾剤タンク16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修飾剤水溶液タンク16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, V24, V34 were opened, and the other valves were closed, and the anionic polymer polystyrene sulfonic acid aqueous solution in the second modifier aqueous solution tank 16 was introduced into the primary side 3 of the RO membrane module 1. Then, it is circulated so as to return to the second modifier aqueous solution tank 16 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, but the valves V6 and V15 may be opened to pass the membrane-permeable anionic polymer aqueous solution to the second modifier tank. It is preferable to return to 16. After circulating the anionic polymer aqueous solution 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 modifier 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、阻止率向上剤水溶液タンク17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、再び阻止率向上剤タンク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、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水溶液を阻止率向上剤タンク17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17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。   Next, the valves V2, V4, V25, and V35 are opened, and the other valves are closed. After introducing the aqueous PEG solution in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 17 to the primary side 3 of the RO membrane module 1, the rejection rate is improved again. Circulate so as to return to the agent tank 17. 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 pass the membrane-penetrated PEG aqueous solution to the rejection rate improver tank 17. It is preferable to return to the inside. 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 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修飾剤処理、あるいは阻止率向上剤処理を行う場合は、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阻止率向上剤、第1修飾剤または第2修飾剤に添加して処理を実施する。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、カチオン性修飾剤水溶液による処理、およびアニオン性修飾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 the modifying agent treatment or the rejection rate improving agent treatment is performed while the electrolyte is added, the electrolyte solution pump P6 is operated to open the valve V16 so that the electrolyte solution from the electrolyte solution tank 18 has a predetermined concentration. The treatment is carried out by adding to the blocking rate improver, the first modifier or the second modifier. Washing (rinsing) with the treatment water or the electrolyte-added treatment water is preferably performed between the treatment with the inhibition rate improver, the treatment with the cationic modifier aqueous solution, and the treatment with the anionic modifier aqueous solution.

図2は被処理水を通水してRO処理を行いながら、被処理水に第1修飾剤または第2修飾剤を添加して修飾剤処理を行い、その後阻止率向上剤を添加して阻止率向上剤処理を行う例を示す。図2において、カチオン性高分子、アニオン性高分子およびPEGを用いて修飾剤処理および阻止率向上剤処理を実施する場合には、例えば第1修飾剤水溶液タンク15、第2修飾剤水溶液タンク16、阻止率向上剤水溶液タンク17にそれぞれ、カチオン性高分子水溶液、アニオン性高分子水溶液、PEG水溶液を満たす。   Fig. 2 shows that RO treatment is performed by passing the water to be treated, and the first modifier or the second modifier is added to the water to be treated, and then the modifier treatment is performed. The example which performs a rate improvement agent process is shown. In FIG. 2, when the modifier treatment and the blocking rate improver treatment are performed using a cationic polymer, an anionic polymer, and PEG, for example, a first modifier aqueous solution tank 15 and a second modifier aqueous solution tank 16 are used. The blocking rate improver aqueous solution tank 17 is filled with a cationic polymer aqueous solution, an anionic polymer aqueous solution, and a PEG aqueous solution, respectively.

修飾剤処理を行うには、まずバルブV33を開として、ポンプP3を作動させ、第1修飾剤水溶液タンク15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、カチオン性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V33を閉じるとともにポンプP3を停止し、カチオン性高分子水溶液の導入を停止する。   To perform the modifier treatment, first, the valve V33 is opened, the pump P3 is operated, the cationic polymer aqueous solution in the first modifier aqueous solution tank 15 is introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high-pressure pump P1 is turned on. After the operation, the valves V1, V2, V4, V9 are opened, the other valves are closed, 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 the tank is again 11 to circulate back. At this time, it is preferable that the valves V3 and V5 are opened to allow a part of the cationic 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 V33 is closed and the pump P3 is stopped to stop the introduction of the cationic polymer aqueous solution.

次いでバルブV34を開としてポンプP4を作動させ、第2修飾剤水溶液タンク16内のアニオン性高分子水溶液を被処理水タンク11に導入し、その後高圧ポンプ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内のアニ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。所定の時間アニ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、アニオン性高分子水溶液の導入を停止する。   Next, the valve V34 is opened and the pump P4 is operated, the anionic polymer aqueous solution in the second modifier aqueous solution tank 16 is introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high-pressure pump P1 is operated to operate the valves V1, V2, V4. , V9 is opened, the other valves are closed, and the aqueous anionic polymer solution in the treated water tank 11 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 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 aqueous anionic polymer solution for a predetermined time, the valve V34 is closed and the pump P4 is stopped to stop the introduction of the aqueous anionic polymer solution.

次いでバルブV35を開として、ポンプP5を作動させ、阻止率向上剤水溶液タンク17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V35を閉じるとともにポンプP5を停止し、PEG水溶液の導入を停止する。   Next, the valve V35 is opened, the pump P5 is operated, the aqueous PEG solution in the rejection rate improving agent aqueous solution tank 17 is introduced into the water tank 11 to be treated, and then the high-pressure pump P1 is operated to operate the valves V1, V2, V4, V9. The other PEG is closed and the PEG 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 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 V35 is closed and the pump P5 is stopped to stop the introduction of the PEG 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。電解質を添加しながら阻止率向上剤処理、修飾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処理水に添加しながら阻止率向上剤処理、修飾剤処理または洗浄を実施する。   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. When the rejection rate improver treatment, the modifier treatment or the washing is performed while the electrolyte is added, the electrolyte solution pump P6 is operated and the valve V16 is opened to bring the electrolyte solution from the electrolyte solution tank 18 to a predetermined concentration. In this way, the rejection rate improver treatment, modifier treatment or washing is carried out while adding to the treated water.

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。修飾剤処理はカチオン性高分子水溶液、アニオン性高分子水溶液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。   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 modifier may be performed twice or more alternately with the cationic polymer aqueous solution and the anionic polymer aqueous solution, but the treatment with the anionic polymer aqueous solution is preferred at the end.

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、阻止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用意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 rejection rate 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 separately prepared 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、修飾剤または阻止率向上剤水溶液は、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、これらの修飾剤または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。   Further, in the case of FIG. 2, the modifier or the rejection rate improving agent aqueous solution is supplied to the treated water tank 11, and these modifications are connected to the pipe connecting the treated water tank 11 and the RO membrane module 1. Alternatively, the agent or the blocking ratio improver aqueous solution may be directly line-injected. 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、またはクエン酸、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, a mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, or an organic acid such as citric acid or 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、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によりなんら限定されるものではない。
本実施例および比較例において使用した透過膜モジュールは、日東電工(株)製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」の4インチ新品膜モジュールであり、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により膜分離を行い、阻止率向上剤処理および効果の評価を行った。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited at all by the following examples.
The permeable membrane module used in this example and the comparative example is a 4-inch new membrane module of ultra-low pressure aromatic polyamide RO membrane “ES-20” manufactured by Nitto Denko Corporation. Both concentrated water and permeable water are supplied. Membrane separation was carried out by total circulation treatment returning to the tank, and the rejection rate improver treatment and the effect were evaluated.

本実施例および比較例において、評価条件は評価水の入口圧力0.75MPa、ブライン水量15L/minである。
評価に用いた評価水は次の通りである。
(1)20mg−SiO/L、pH6.5のシリカ含有水。
(2)100mg−IPA/L、pH6.5のイソプロパノール含有水。
In this example and the comparative example, the evaluation conditions are an evaluation water inlet pressure of 0.75 MPa and a brine water amount of 15 L / min.
The evaluation water used for the evaluation is as follows.
(1) silica-containing water 20mg-SiO 2 /L,pH6.5.
(2) 100 mg-IPA / L, pH 6.5 isopropanol-containing water.

本実施例および比較例において、シリカおよびイソプロパノール(IPA)の阻止率は以下の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
In this example and comparative example, the rejection rate of silica and isopropanol (IPA) was calculated by the following formula.
Blocking rate (%) = [1- (solute permeate concentration × 2) / (solute supply solution concentration + solute concentration)] × 100

[実施例1]:
日東電工(株)製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」の4インチ新品膜モジュールに、圧力0.75MPa、ブライン水量15L/minで、重量平均分子量300万のポリビニルアミジン10mg/L水溶液を2時間通水し、余剰高分子を純水でリンスした後に、重量平均分子量100万のポリスチレンスルホン酸10mg/L水溶液を2時間通水して修飾剤処理を行い、余剰高分子を純水でリンスした後に、重量平均分子量3,000のポリエチレングリコール2mg/L水溶液を1時間通水して阻止率向上剤処理を行い、純水でリンスした。
得られた処理モジュールに、前記評価水(1)、(2)を前記評価条件で通水し、透過流束、シリカ阻止率およびIPA阻止率を測定した結果を表1に示す。
[Example 1]:
A 4-inch new membrane module of ultra-low pressure aromatic polyamide RO membrane “ES-20” manufactured by Nitto Denko Corporation, 10 mg / L of polyvinylamidine having a weight average molecular weight of 3 million at a pressure of 0.75 MPa, a brine water volume of 15 L / min. After passing the aqueous solution for 2 hours and rinsing the excess polymer with pure water, the polystyrene sulfonic acid 10 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 1,000,000 was passed for 2 hours to perform the modifier treatment, and the excess polymer was purified. After rinsing with water, a polyethylene glycol 2 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 3,000 was passed through for 1 hour to perform a blocking rate improver treatment, and rinsed with pure water.
Table 1 shows the results obtained by passing the evaluation water (1) and (2) through the obtained treatment module under the evaluation conditions and measuring the permeation flux, silica rejection and IPA rejection.

[実施例2]:
実施例1において、ポリエチレングリコール2mg/L水溶液を1時間通水し、純水でリンスした後、さらにポリオキシエチレン(50)ステアリルエーテル0.5mg/L水溶液を15分間通水し、純水でリンスした以外は同様に処理および評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]:
In Example 1, a polyethylene glycol 2 mg / L aqueous solution was passed through for 1 hour and rinsed with pure water, and then a polyoxyethylene (50) stearyl ether 0.5 mg / L aqueous solution was passed through for 15 minutes. The treatment and evaluation were performed in the same manner except for rinsing. The results are shown in Table 1.

[実施例3]:
実施例1において、ポリエチレングリコール2mg/L水溶液を1時間通水する処理に替えて、ポリオキシエチレン(50)ステアリルエーテル0.5mg/L水溶液を15分間通水した以外は同様に処理および評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]:
In Example 1, the treatment and evaluation were similarly performed except that the polyoxyethylene (50) stearyl ether 0.5 mg / L aqueous solution was passed for 15 minutes instead of the treatment of passing the polyethylene glycol 2 mg / L aqueous solution for 1 hour. went. The results are shown in Table 1.

[比較例1]:
日東電工(株)製超低圧芳香族ポリアミド型RO膜「ES−20」の4インチ新品膜モジュールについて、実施例の修飾剤処理および阻止率向上剤処理を行うことなく、前記評価水(1)、(2)を前記評価条件で通水し、透過流束、シリカ阻止率およびIPA阻止率を測定した結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]:
For the 4-inch new membrane module of the ultra-low pressure aromatic polyamide type RO membrane “ES-20” manufactured by Nitto Denko Corporation, the evaluation water (1) was obtained without performing the modifier treatment and the blocking rate improver treatment of the examples. Table 1 shows the results of measurement of permeation flux, silica rejection rate and IPA rejection rate by passing water under conditions (2) and (2).

[比較例2]:
実施例1において、ポリビニルアミジン10mg/L水溶液を2時間通水し、余剰高分子を純水でリンスした後に、ポリスチレンスルホン酸10mg/L水溶液を2時間通水し、余剰高分子を純水でリンスする修飾剤処理を行い、その後の阻止率向上剤処理を行うことなく、同様に評価を行った結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]:
In Example 1, a polyvinylamidine 10 mg / L aqueous solution was passed for 2 hours, the excess polymer was rinsed with pure water, and then a polystyrene sulfonic acid 10 mg / L aqueous solution was passed for 2 hours, and the excess polymer was passed with pure water. Table 1 shows the results of a similar evaluation performed with the modifier treatment for rinsing and the subsequent rejection rate improving agent treatment.

[比較例3]:
実施例1において、修飾剤処理を行うことなく、重量平均分子量3,000のポリエチレングリコール2mg/L水溶液を1時間通水して阻止率向上剤処理を行い、純水でリンスした後、同様に評価を行った結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]:
In Example 1, a polyethylene glycol 2 mg / L aqueous solution having a weight average molecular weight of 3,000 was passed for 1 hour without treatment with a modifier, treated with a blocking rate improver, rinsed with pure water, and similarly. Table 1 shows the results of the evaluation.

[比較例4]:
実施例1において、修飾剤処理と阻止率向上剤処理を逆にし、ポリエチレングリコール2mg/L水溶液を1時間通水して阻止率向上剤処理を行い、純水でリンスした後、ポリビニルアミジン10mg/L水溶液を2時間通水し、余剰高分子を純水でリンスした後に、ポリスチレンスルホン酸10mg/L水溶液を2時間通水し、余剰高分子を純水でリンスする修飾剤処理を行い、同様に評価を行った結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]:
In Example 1, the modifier treatment and the rejection rate improver treatment are reversed, the polyethylene glycol 2 mg / L aqueous solution is passed through for 1 hour to perform the rejection rate improver treatment, rinsed with pure water, and then polyvinylamidine 10 mg / liter. The aqueous L solution was passed for 2 hours, the excess polymer was rinsed with pure water, and then the polystyrenesulfonic acid 10 mg / L aqueous solution was passed for 2 hours, followed by a modifier treatment for rinsing the excess polymer with pure water. Table 1 shows the results of the evaluation.

Figure 2010104919
Figure 2010104919

表1の結果より、実施例1〜3の阻止率向上効果は、比較例1〜4よりも高く、シリカ阻止率およびIPA阻止率は高いことが分かる。これに対して、修飾剤処理のみを行い、その後の阻止率向上剤処理を行わない比較例2では、シリカ阻止率は比較的高いが、IPA阻止率は低い。修飾剤処理を行うことなく、阻止率向上剤処理のみを行った比較例3では、シリカ阻止率は低く、IPA阻止率も大きくは向上しない。そして修飾剤処理と阻止率向上剤処理を逆にした比較例3では、シリカ阻止率は低く、IPA阻止率も大きくは向上しておらず、最初に吸着しているポリエチレングリコールが荷電性高分子の吸着を抑制するものと推測される。   From the results of Table 1, it can be seen that the blocking rate improvement effects of Examples 1 to 3 are higher than those of Comparative Examples 1 to 4, and the silica blocking rate and the IPA blocking rate are high. On the other hand, in Comparative Example 2 in which only the modifier treatment is performed and the subsequent rejection rate improving agent treatment is not performed, the silica rejection rate is relatively high, but the IPA rejection rate is low. In Comparative Example 3 in which only the rejection rate improver treatment was performed without the modifier treatment, the silica rejection rate was low and the IPA rejection rate was not greatly improved. In Comparative Example 3 in which the modifier treatment and the rejection improver treatment are reversed, the silica rejection is low, the IPA rejection is not significantly improved, and the first adsorbed polyethylene glycol is charged polymer. It is presumed to suppress the adsorption of.

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.

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 第1修飾剤水溶液タンク
16 第2修飾剤水溶液タンク
17 阻止率向上剤水溶液タンク
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 1st modifier aqueous solution tank 16 2nd modifier aqueous solution tank 17 Improvement of rejection rate Aqueous solution tank 18 Electrolyte solution tank

Claims (8)

透過膜をカチオン性またはアニオン性の高分子から選ばれるイオン性の高分子を含む第1の修飾剤と接触させ、その後第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤と接触させる修飾剤処理を1回以上行った後、
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む阻止率向上剤と接触させて阻止率向上剤処理を行う
ことを特徴とする透過膜の阻止率向上方法。
The permeable membrane is contacted with a first modifier containing an ionic polymer selected from cationic or anionic polymers, and then a second modification containing an ionic polymer different from the first modifier After one or more modifier treatments to contact the agent,
A method for improving the rejection rate of a permeable membrane, comprising performing a treatment for improving the rejection rate by contacting with a rejection rate improving agent containing a compound having a polyalkylene glycol chain.
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物が非イオン性の化合物である請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the compound having a polyalkylene glycol chain is a nonionic compound. ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物がポリアルキレングリコールまたはその誘導体である請求項1または2記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the compound having a polyalkylene glycol chain is polyalkylene glycol or a derivative thereof. 第1の修飾剤がカチオン性であり、第2の修飾剤がアニオン性である請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the first modifier is cationic and the second modifier is anionic. 請求項1ないし4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4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4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、イオン性の高分子を含む第1の修飾剤と、第1の修飾剤とは異なるイオン性の高分子を含む第2の修飾剤とを交互に1回以上通液して修飾剤処理を行う修飾剤処理装置と、
ポリアルキレングリコール鎖を有する化合物を含む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
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;
The first modifier containing an ionic polymer and the second modifier containing an ionic polymer different from the first modifier are alternately passed through the primary side of the module one or more times. A modifier treatment apparatus for performing the modifier treatment,
A permeation membrane apparatus comprising: a rejection rate improver treatment apparatus for performing a rejection rate improver treatment by passing a rejection rate improver containing a compound having a polyalkylene glycol chain.
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